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外界幹擾對在線式紅外線測溫儀的影響
- 2020-06-17-

  外界幹擾對在線式紅外線測溫儀的影響


  在線式紅外線測溫儀在原理上屬於光學測量裝置,在測量中常常受到光學方麵的外界幹擾。這些幹擾可分為被測表麵上的幹擾和光路中的幹擾。


  在被測表麵上的幹擾主要包括輻射率和外來光。根據斯蒂芬·玻耳茲曼定律,物體的全輻射能為E=eoT4。對於黑體,因為黑度e=1,用在線式紅外線測溫儀測出了輻射能可直接知道溫度。但是對於一般物體輻射能,不僅與溫度有關,而且還與表麵黑度有關。黑度又與很多因素,如與物質的種類、溫度、波長和表麵狀態等有關。隻有在測量之前,已知物體表麵的黑度或采取黑度溫度同時測量的方法,才能正確地測出物體表麵的真實溫度。


  外來光是指從其他光源入射到被測表麵上並且被反射出來,混入到測量光中的成分。在室外測溫時的太陽光,在室內測量時,從天窗射入的太陽光、照明、附近的加熱爐等都是外來光的光源。測量爐內被加熱的物體溫度時,爐壁就是外來光的光源。外來光的光源溫度越高、非透明體表麵光澤越強或黑度越低,對溫度的影響越強。


  如要定性地判斷測量係統是否被外來光幹擾,可將被測麵圍起來,遮蔽外來光,此時要特別注意溫度計的指示是否變化。如果指示值不發生變化,那就意味著外來光對測量係統沒有影響。如有影響,則應改變測量方向或設置遮光裝置。


  一般把被測表麵和在線式紅外線測溫儀之間在測量上所必須的空間距離叫做光路。在軋製生產中用在線測溫儀測量軋件的表麵溫度,必須注意到軋製生產的惡劣環境給輻射式紅外測溫帶來的各種影響。例如,為了冷卻設備或軋件,常常在軋件表麵上停留有水膜、油膜,而且其大小、厚度和位置公不斷變化,在光路中存在著濃度經常變化的水蒸氣。另外,在現場空氣中懸浮著很多塵埃以及二氧化碳等吸收介質。有時在軋件表麵上還出現鱗片狀鏽斑和汙垢等附著物。在某些特殊場合(如爐內),在光路中還可能有火焰,火焰不僅吸收輻射能,而且還向外界射出大量能量,這將給測量帶來很大誤差,甚至測量難以進行。水膜、水蒸氣、二氧化碳和二氧化硫等介質對輻射能的吸收是有選擇性的,而塵埃對輻射能的吸收是沒有選擇性的,但常常伴隨著散射。


  上述在被測表麵上和光路中的各種幹擾,必然對輻射式紅外線測溫帶來影響,產生測量誤差。故在實際測溫時,安分析各種不同幹擾對測量精度的影響,以獲得難確的測溫數據。


  在選擇在線式紅外線測溫儀時,首先要明確使用目的。例如,用於實驗研究用的在線式紅外線測溫儀表,在選用時主要著眼十它的性能和測量精度。而作為生產上使用時,如溫度監視、溫度控製等,在選用時應注意在性能上能滿足一般要求的基礎上,主要著眼於儀表的長期穩定性和維護運行是否方便。


  壓力加工生產過程中,由於產品的種類(板材、型材、管材等)不同,其測溫條件也不同;要根據具體的測溫條件,來分析並排除各種幹擾,選擇合適的在線式紅外線測溫儀表進行測溫。