在自然界中,一切溫度高于零度的物體都在不停地向周圍空間發(fā)出紅外輻射能量。物體的紅外輻射能量的大小及其按波長(zhǎng)的分布 —— 與它的表面溫度有著十分密切的關(guān)系。因此,通過對(duì)物體自身輻射的紅外能量的測(cè)量,便能準(zhǔn)確地測(cè)定它的表面溫度,這就是紅外輻射測(cè)溫所依據(jù)的客觀基礎(chǔ)。黑體是一種理想化的輻射體,它吸收所有波長(zhǎng)的輻射能量,沒有能量的反射和透過,其表面的發(fā)射率為 1。但是,自然界中存在的實(shí)際物體,幾乎都不是黑體,為了弄清和獲得紅外輻射分布規(guī)律,在理論研究中必須選擇合適的模型,這就是普朗克提出的體腔輻射的量子化振子模型,從而導(dǎo)出了普朗克黑體輻射的定律,即以波長(zhǎng)表示的黑體光譜輻射度,這是一切紅外輻射理論的出發(fā)點(diǎn),故稱 黑體輻射定律。所有實(shí)際物體的輻射量除依賴于輻射波長(zhǎng)及物體的溫度之外,還與構(gòu)成物體的材料種類、制備方法、熱過程以及表面狀態(tài)和環(huán)境條件等因素有關(guān)。因此,為使黑體輻射定律適用于所有實(shí)際物體,必須引入一個(gè)與材料性質(zhì)及表面狀態(tài)有關(guān)的比例系數(shù),即發(fā)射率。該系數(shù)表示實(shí)際物體的熱輻射與黑體輻射的接近程度,其值在零和小于 1 的數(shù)值之間。根據(jù)輻射定律,只要知道了材料的發(fā)射率,就知道了任何物體的紅外輻射特性。影響發(fā)射率的主要因素在:材料種類、表面粗糙度、理化結(jié)構(gòu)和材料厚度等。
當(dāng)用紅外輻射測(cè)溫儀測(cè)量目標(biāo)的溫度時(shí)首先要測(cè)量出目標(biāo)在其波段范圍內(nèi)的紅外輻射量,然后由測(cè)溫儀計(jì)算出被測(cè)目標(biāo)的溫度。單色測(cè)溫儀與波段內(nèi)的輻射量成比例,雙色測(cè)溫儀與兩個(gè)波段的輻射量之比成比例。
自我校準(zhǔn)
紅外線測(cè)溫儀確保測(cè)溫精度重要的因素是發(fā)射率,到光斑的距離,光斑的位置,視場(chǎng)。自校準(zhǔn)時(shí)完成基本誤差的比對(duì)、測(cè)量距離變化影響、以及發(fā)射率的范圍的確定,測(cè)試前將紅外線測(cè)溫儀調(diào)整到狀態(tài)再用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。
自校準(zhǔn)方法如下:
參照黑體爐的原理和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),在自校準(zhǔn)中采用的比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)是自制簡(jiǎn)易黑體水箱,水箱規(guī)格為450mmx300mm,自鐵皮制作,內(nèi)部裝有電加熱器。用一塊穩(wěn)定性較好的1.5級(jí)壓力式溫度計(jì)(可用檢定過的玻璃液體溫度計(jì)代替)作為標(biāo)準(zhǔn)器測(cè)試水箱內(nèi)溫度,考慮到由于對(duì)大多數(shù)有機(jī)材料、油漆或氧化表面的表面溫度進(jìn)行測(cè)量時(shí)要用黑膠布或平光黑漆涂于被測(cè)表面加以補(bǔ)償,使黑膠布或黑漆達(dá)到與基底材料相同溫度時(shí),測(cè)量膠布或漆表面的溫度,即為真實(shí)溫度的工作經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)考慮光斑定位測(cè)試,用80mmx80mm的黑膠布粘貼在與壓力式溫度計(jì)探頭同一深度的液面,待水箱中的水沸騰5min后,水箱中的溫場(chǎng)均勻時(shí)用紅外線測(cè)試儀瞄準(zhǔn)黑膠布中心點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)。
技術(shù)要求 :
紅外線測(cè)溫儀的基本誤差和測(cè)量距離變化影響不超過表一的規(guī)定。
校準(zhǔn)項(xiàng)目:
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用情況及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),校準(zhǔn)項(xiàng)目主要完成外觀檢查、基本誤差的測(cè)定、測(cè)量距離變化影響的測(cè)定和發(fā)射率的范圍確定。
校準(zhǔn)步驟:
1)外觀檢查,各部分裝配完好,無缺損;
2)字符、標(biāo)志、刻度應(yīng)完整清晰;
3)外觀和零部件應(yīng)有良好處理,不得有銹蝕和霉斑;
4)如出現(xiàn)“BAT”提示,及時(shí)更換電池;
5)物鏡、目鏡無損傷,瞄準(zhǔn)應(yīng)清晰,如環(huán)境灰塵較大,應(yīng)清潔透鏡表面,用清潔空氣吹掉表面浮塵,或用軟毛刷刷掉灰塵。
維護(hù)
1.更換電池
要安裝或更換電池,按圖所示打開電池盒并放入電池。
2.清潔透鏡
使用干凈的壓縮空氣吹走脫落的粒子。用濕棉簽小心地擦拭表面。棉簽可用清水濕潤(rùn)。
3.清潔機(jī)殼
用肥皂和清水沾濕海綿或軟布。為避免損壞測(cè)溫儀,切勿將儀器浸入水中。
應(yīng)用領(lǐng)域
1、食品領(lǐng)域(掃描管理、服務(wù)及貯存溫度),
2、電氣領(lǐng)域(檢查有故障的變壓器、電氣面板和接頭),
3、汽車工業(yè)領(lǐng)域(診斷汽缸和加熱/冷卻系統(tǒng)),
4、HVAC領(lǐng)域(監(jiān)視空氣分層、供/回記錄、爐體性能)。