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怎樣選擇和使用非接觸式溫度傳感器

怎樣選擇和使用非接觸式溫度傳感器 在選擇和使用非接觸式溫度傳感器時,將會遇到三大難題:

  ●填充視場

  ●克服物體透明度問題

  ●實現正確的發射率調整

  視場物體的熱輻射“體現”出了其表面的溫度,這一點與無線電信標非常相似。不同之處在于在IRT測量中,熱輻射來自于物體表面上的一個已知大小的斑點。您需要捕獲所有輻射,而不能讓任何輻射在沿途上被阻隔。

  在一段特定距離上的斑點直徑(也就是一段給定距離上的“視錐”的橫截面面積)由器件的光學特性來決定。一般來說,距傳感器越遠,斑點的直徑就越大。斑點尺寸常常用一個比值來表示,比如50:1或10:1。這意味著*小的目標斑點直徑為傳感器至感興趣物體間距離的1/50或1/10(圖1)。

 

  通常,目標距傳感器越遠,斑點就越大。如果物體具有一個圓形橫截面(圖3),而且**的視野沿著直徑,則需確定所測量的嚴重彎曲的表面的大小是被觀察物體的一小部分。換句話說就是斑點直徑應為曲面有效直徑的25%或更小。

 

  還要保證視錐角內無障礙,否則檢測器將無法接收到進行有效測量所需的全部輻射。如果位置斑點大于物體,或者視錐角被部分阻斷,則測得的溫度將低于真實溫度。

  如果不能確實地填充斑點直徑或保持視錐的暢通,則不妨考慮采用雙色或比例式IRT。這樣做可能會使準確度稍有損失,還可能影響響應速度,費用支出也將會小幅增加,但是,這些器件是專用于視距路徑被部分阻塞、視錐發生改變,或者有物體移入和移出視野的場合中的。它們對于發射率比值的變化非常敏感,不過這不在本文的討論范圍之內。

  透明度問題大多數(但不是全部)有機材料和建筑材料(比如磚塊、木材、金屬、瀝青、巖石和礦石等)都是不透明的。但是,許多塑料在IR光譜中是半透明的,因此需要采用特殊的波段,以使相其對于傳感器來說是基本不透明。

  其他會帶來透明度問題的物質包括半導體材料(硅、砷化鎵)、某些涂料、一些光學材料(如氯化銀、藍寶石、石英、氯化鈉、鍺)以及許多特殊的晶體產品。

  發射率校正如果有人試圖告訴您這是一個微不足道的問題,請千萬不要信以為真。雖然這并非小事一樁,但一旦將它分解成三種您有可能遇到的情形,那么處理起來就變得相當容易了:

  ●感興趣的物體處于或非常接近周圍環境溫度。

  ●物體的溫度高于環境溫度。

  ●物體的溫度低于環境溫度。

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