如何選擇紅外溫度傳感器,我們需要根據(jù)它的一些性能指標來判定,光學分辨率、響應時間、工作波長、溫度范圍等,環(huán)境和工作條件也是重要的考慮因素,隨便著紅外技術的不斷發(fā)展,用戶的選擇也越來越多,下面給大家詳細介紹一下:
一、確定光學分辨率
光學分辨率由D與S之比確定,是傳感器到目標之間的距離D與測量光斑直徑S之比。如果傳感器由于環(huán)境條件限制必須安裝在遠離目標之處,而又要測量小的目標,就應選擇高光學分辨率的傳感器。光學分辨率越高,即增大D:S比值,測溫儀的成本也越高。
二、確定響應時間
響應時間表示紅外溫度傳感器對被測溫度變化的反應速度,電磁流量計定義為到達最后讀數(shù)的95%能量所需要時間,它與光電探測器、信號處理電路及顯示系統(tǒng)的時間常數(shù)有關。新型紅外溫度傳感器響應時間可達1ms。這要比接觸式測溫方法,快得多。如果目標的運動速度很快或測量快速加熱的目標時,要選用快速響應紅外溫度傳感器,否則達不到足夠的信號響應,會降低測量精度。然而,并不是所有應用都要求快速響應的紅外溫度傳感器。對于靜止的或目標熱過程存在熱慣性時,測溫儀的響應時間就可以放寬要求了。因此,紅外溫度傳感器響應時間的選擇要和被測目標的情況相適應。
三、信號處理功能:
測量離散過程(如零件生產)和連續(xù)過程不同,要求紅外溫度傳感器有信號處理功能(如峰值保持、谷值保持、平均值)。如測溫傳送帶上的玻璃時,就要用峰值保持,其溫度的輸出信號傳送至控制器內。
四、環(huán)境條件考慮
溫度傳感器所處的環(huán)境條件對測量結果有很大影響,應加以考慮、并適當解決,否則會影響測溫精度甚至引起測溫儀的損壞。當環(huán)境溫度過高、存在灰塵、煙霧和蒸汽的條件下,可選用廠商提供的保護套、水冷卻、空氣冷卻系統(tǒng)、空氣吹掃器等附件。這些附件可有效地解決環(huán)境影響并保護測溫儀,實現(xiàn)準確測溫。在確定附件時,應盡可能要求標準化服務,以降低安裝成本。調查煙霧、灰塵或其他顆粒降低測量能量信號,雙色溫度傳感器是最佳選擇。在噪聲、電磁場、震動或難以接近環(huán)境條件下,或其他惡劣條件下,光纖雙色溫度傳感器是最佳選擇。
五、確定測溫范圍
測溫范圍是傳感器最重要的一個性能指標,每種型號的傳感器都有自己特定的測溫范圍。因此,用戶的被測溫度范圍一定要考慮準確、周全,既不要過窄,也不要過寬。根據(jù)黑體輻射定律,在光譜的短波段由溫度引起的輻射能量的變化將超過由發(fā)射率誤差所引起的輻射能量的變化,因此,測溫時應盡量選用短波較好。
六、確定目標尺寸
紅外溫度傳感器根據(jù)原理可分為單色溫度傳感器和雙色溫度傳感器。對于單色溫度傳感器,在進行測溫時,被測目標面積應充滿傳感器視場。電磁流量計建議被測目標尺寸超過視場大小的50%為好。如果目標尺寸小于視場,背景輻射能量就會進入傳感器的視聲符支干擾測溫讀數(shù),造成誤差。相反,如果目標大于測溫儀的視場,測溫儀就不會受到測量區(qū)域外面的背景影響。
七、確定波長范圍
目標材料的發(fā)射率和表面特性決定測溫儀的光譜響應或波長。對于高反射率合金材料,有低的或變化的發(fā)射率。在高溫區(qū),測量金屬材料的最佳波長是近紅外,可選用0.18-1.0μm波長。其他溫區(qū)可選用1.6μm、2.2μm和3.9μm波長。由于有些材料在一定波長是透明的,紅外能量會穿透這些材料,對這種材料應選擇特殊的波長。如測量玻璃內部溫度選用10μm、2.2μm和3.9μm(被測玻璃要很厚,否則會透過)波長;測量玻璃內部溫度選用5.0μm波長;測低區(qū)區(qū)選用8-14μm波長為宜;再如測量聚乙烯塑料薄膜選用3.43μm波長,聚醋類選用4.3μm或7.9μm波長。厚度超過0.4mm選用8-14μm波長;又如測火焰中的C02用窄帶4.24-4.3μm波長,測火焰中的C0用窄帶4.64μm波長,測量火焰中的N02用4.47μm波長。
紅外線溫度傳感器工作原理
紅外輻射的物理本質是熱輻射。物體的溫度越高,輻射出來的紅外線越多,紅外輻射的能量就越強。研究發(fā)現(xiàn),太陽光譜的各種單設廣的熱效應從紫色光到紅色光是逐漸增大的,而且最大的熱效應出現(xiàn)在紅外輻射的頻率范圍之內,因此人們又將紅外輻射成為熱輻射或者熱射線?!醾鞲衅魇抢幂椛錈嵝固綔y器件接收輻射能后引起溫度升高,進而使傳感器中一欄與溫度的性能發(fā)生變化。檢測其中某一性能的變化,便可探測出輻射。多數(shù)情況下是通過賽貝克效應來探測輻射的,當器件接收輻射后,引起一非電量的物理變化,也可通過適當變化變?yōu)殡娏亢筮M行測量