溫度是度量物體冷熱程度的一個(gè)物理量，是工業(yè)生產(chǎn)中很普遍、很重要的一個(gè)熱工參數(shù)，許多生產(chǎn)工藝過(guò)程均要求對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)視和控制，特別是在化工、食品等行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，光電開(kāi)關(guān)應(yīng)用于溫度的測(cè)量和控制直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。傳統(tǒng)的接觸式測(cè)溫儀表如熱電偶、熱電阻等，因要與被測(cè)物質(zhì)進(jìn)行充分的熱交換，需經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間后才能達(dá)到熱平衡，存在著測(cè)溫的延遲現(xiàn)象，故在連續(xù)生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)中存在一定的使用限。
成用紅外光電開(kāi)關(guān)傳感器進(jìn)行溫度的測(cè)量紅外光電開(kāi)關(guān)傳感器的一種典型的應(yīng)用。紅外測(cè)溫是一種非接觸式測(cè)溫技術(shù)，它的特點(diǎn)如下。
1、非接角測(cè)量。紅外光電開(kāi)關(guān)傳感器及線纜與帶電設(shè)備無(wú)任何連線，其間距大于規(guī)范中要求距離，不影響供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，可以安全地監(jiān)測(cè)難以接觸的物體溫度，并且對(duì)被測(cè)物體無(wú)污染的損壞。
2、反應(yīng)時(shí)間快。測(cè)溫僅需十分之幾秒。
3、靈敏度高。0.1度的溫度分辨率和毫米級(jí)的空間分辨率。
4、紅外光電開(kāi)關(guān)傳感器為金屬外殼，線纜為金屬屏蔽線，二者均良好接地，不會(huì)受高壓電磁場(chǎng)干擾。
目前所采用的應(yīng)用紅外光電開(kāi)關(guān)傳感器進(jìn)行紅外測(cè)溫的方法有很多，根據(jù)探測(cè)器響應(yīng)波長(zhǎng)的不同，可以把紅外測(cè)溫分為以下幾種：
1、全輻射測(cè)溫法。響應(yīng)波段為全光譜范圍。
2、高亮度測(cè)溫法。響應(yīng)某一特定波長(zhǎng)附近的窄光譜。
3、雙波段測(cè)溫法。響應(yīng)兩個(gè)特定的波長(zhǎng)根據(jù)其功率比來(lái)確定物體的溫度。
4、多波段測(cè)溫法。響應(yīng)多個(gè)特定的波段，溫度的確定與第三點(diǎn)類(lèi)似。
5、最大波長(zhǎng)測(cè)溫法。根據(jù)維恩定律，黑體光譜輻射通量最大值所對(duì)應(yīng)的峰值波長(zhǎng)與溫度的乘積為一個(gè)常數(shù)。因此，可以通過(guò)測(cè)量峰值波長(zhǎng)來(lái)確定物體表面的溫度。
紅外測(cè)溫技術(shù)的基本裝置是紅外測(cè)溫儀，其核心設(shè)備是紅外探測(cè)器。紅外測(cè)溫采用逐點(diǎn)分析的方式，即把物體一個(gè)局部區(qū)域的熱輻射聚焦在單個(gè)探測(cè)器上，并通過(guò)已知物體的發(fā)射率，將輻射功率轉(zhuǎn)化為溫度。由于被檢測(cè)的對(duì)象、測(cè)量范圍和使用場(chǎng)合不同，紅外測(cè)溫儀的外觀設(shè)計(jì)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)不盡相同，但基本結(jié)構(gòu)大體相似，主要包括光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器、信號(hào)放大器及信號(hào)處理、顯示輸出等部分組成，其基本結(jié)構(gòu)是輻射體發(fā)出的紅外輻射，進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)，用調(diào)制器將被測(cè)物體所發(fā)射的紅外線隔開(kāi)，使紅外線斷續(xù)地射入傳感器，把紅外輻射調(diào)制成交變輻射，由探測(cè)器轉(zhuǎn)變成為相應(yīng)的電信號(hào)，該電信號(hào)的變化頻率與遮光頻率相同。該信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器和信號(hào)處理電路，并按照儀器內(nèi)的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值。
紅外測(cè)溫儀是根據(jù)物體的紅外輻射特性，依靠其內(nèi)部光學(xué)系統(tǒng)將物體的紅外輻射能量匯聚取探測(cè)器，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由于射入傳感器的紅外線，有來(lái)自被測(cè)物的紅外線和來(lái)自器的紅外線。傳感器的輸出與器和被測(cè)物的溫差相對(duì)應(yīng)，所以將電信號(hào)通過(guò)放大電路之后，還要再補(bǔ)償電路及線性處理，最終在顯示終端顯示被測(cè)物體的溫度。系統(tǒng)由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器、信號(hào)放大器及信號(hào)處理、顯示輸出等部分組成，其核心是紅外探測(cè)器，將入射輻射能轉(zhuǎn)換楊可測(cè)量的電信號(hào)。 |
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