谈谈如何正确选用红外测温仪

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摘 要：红外测温仪因为其优势较为明显，非接触式的测温方式使其应用范围较广，且形成了多种系列产品，以满足不同需求，所以在应用中必须对测量目标进行分析才能保证选择正确的设备。

关键词：红外测距 目标确定 环境分析 合理选择

中图分类号：TN219 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（c）-0087-01

1 红外测温仪概述

当前的红外线测温技术在许多领域都得到了应用，如质量控制、监控检测、故障诊断、安全防护、节能环保等都起到了较为重要的作用。在近期的发展中，非接触的红外测温仪在技术上日趋成熟，性能也不断地完善，功能性也不断增强。相比较接触性设备而言，红外测温仪的相应速度快且非接触延长了寿命，使用也相对安全。市场上主要的红外测温仪有三大类，便携型、扫描型、在线型，在应用中也派生了相应的软件。而按照不同的需求也形成了系列产品，所以在应用中必须进行正确的选择，以保证测温效果。

2 影响红外测温仪选择的重要指标

2.1 测定范围

在测温过程中，温度的极值对测温仪的影响较大，所以测温范围是测温仪必须关注的重要指标，如时代、擂泰等产品在标定的测温范围为-50 ℃～+3000 ℃，而不同的型号或者系列的产品其测温的范围是不同的，每种型号的测温仪都在出厂的时候就标定了测温范围。所以在选择测温仪的时候必须参考其适应范围，不要过窄也不应过宽。在选择中根据黑体辐射的原理，在光谱的短波段由温度引起的辐射量超过由发射频率误差所引起的辐射能量的改变，所以在测温仪的时候应以选择短波型为主。

2.2 考虑测定目标的规格

红外线测温仪从测温的原理上区分有单色与双色测温仪两种，双色的为辐射比色型。单色测温仪在测定目标温度的时候，被测目标的面积应充满测温仪的全部视场。所以在应用中应保证目标尺寸大于视场一半，因为如果目标尺寸过小，背景的辐射能量就会被纳入到测温范围，这样就会影响测微仪的读数，从而形成误差。反之目标的尺寸足够大则可以使目标大于视场范围，其辐射能量可以全部被测微仪捕获，而满足测量需求。双色测温仪的原理使之可以由两个独立的波长带完成测定，并由其比值来确定检测值。所以当被测目标很小，没有满足充满要求，测量通路上有干扰（烟雾、粉尘），消弱辐射能量的时候，对不会对测量产生影响，据试验其能量衰减到95%的时候也可满足测量的精度需求。因此双色测温仪对小目标、运动目标等都可进行测量，所以对于在视场内运动的目标就可以选择双色的测温仪。如果测温目标与测温仪之间是不能直接瞄准的，温度测量通道小且弯曲等情况下，当然也应选择双色测温仪进行工作。这是因为直径小且柔性，可以在弯曲、阻挡、折叠的通道上传递辐射能量，所以虽然测量难以进行近距离直视，其也可完成测量。

2.3 光学分辨率的影响

光学分辨率主要是由D与s的比值决定，也即是测温仪到目标之间的距离与测定光斑的直径形成的比值。如测温仪因为环境的干扰而必须在较远的距离进行测定，而测量的目标很小，就应选择高光学分辨率的测温产品。此时光分辨率较高的，也就是D与s比越大，其测温仪的造价也就越高。

2.4 测温波长的影响

被测温度的材料不同其产生的反射率与表面特性也就不同，光谱和波长都会决定测温仪的测量精度，对于高反射率的金属材料，其反射率也存在高低之分。在高温区域测量金属材料的波长通常为红外波，其波长为0.18～1.0 μm。在不同的温度区域则可以选择1.6 μm、2.2 μm、3.9 μm等。同时测量中而后遇到特殊材料其在一定波长内是透明的，红外线可以穿透，这些材料应选择特殊的测定波长，如玻璃温度的测量，就应适当的改变波长，且其厚度必须保证测量。在测量低温区域材料或者对象时，应选择8～14 μm波长。如测量薄膜材料时，应根据其材料的性质进行波长选择，同时也应考虑材料的厚度，从而确定测温仪的型号和测量波长范围。

2.5 测温仪的响应时限

测量中的响应时间也是测温仪的重要选择指标，其代表的是测温仪对被测目标温度变化的反应速度，其定义就是达到度数的95%能量所需要的时间，其与光电探测以、信号处理电路、系统显示系统的综合性能有关。新型的红外线测温仪响应时间通常可以达到1 ms，这就可体现其优势。如果测定的目标位运动的，且速度较快，则需要在选择中提高对响应时限的要求，选择反应速度更快的测温仪。然而不是所有的测定都需要快速反应，对于静态目标或者有热惯性的目标，测温仪的相应时限是可以放宽的。所以在选择的时候应根据实际情况进行选择，保证准确与经济性的需求。

2.6 测量环境的影响

测温仪在工作中需要对环境的因素的考虑，因为环境条件对其影响较大。在可以调整的情况下应进行控制，否则会影响测温的精度。当环境温度过高，或者存在粉尘、烟雾、高温气体等，都应选择带有保护设备的测温仪，如保护套、降温设备等，或者空气吹扫等附件。这些附件可以帮助测温时的环境稳定，解决其干扰。在确定选择附件的时候，应尽量要求实现标准化的服务，以此降低安装和应用成本。如果在烟雾、粉尘或者其他颗粒存在的环境中，影响测量信号的时候应尽量选择双色测温仪。在噪声、电磁干扰、震动时不能接近的条件下，或者其他恶劣条件下应选择光线比色测温仪。另外，在测量中还会遇到密闭或者危险材料，测温仪只能通过窗口对材料或者环境进行测量。材料必须满足足够的强度，并可以通过测温仪的工作波长。同时应确定工作是否需要窗口进行观测，因此应选择合适的窗口位置和材料，以避免在测量中受到干扰。在低温测量的应用中，选择Ge或者Si材料作窗口，其不能透光且人眼不能直接观测，操作人员需要通过窗口对测量目标进行观测，此时就应采用即可透过红外线也可透过可见光的材料，以此辅助测量。

3 结语

红外线测温仪在应用中，必须对其适应的工作环境与范围进行确定，才能正确的选择测温仪的型号或者辅助设备，这是因为测量环境、对象、材料性质等都会影响红外线的测温效果，设备本身的适应范围与测量原理也会影响测量结果，所以必须在测量前对目标进行全面考察，然后选择合适的测温仪。

参考文献

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