正確選擇紅外溫度傳感器的方法

一、工作條件和使用環(huán)境

1、紅外溫度傳感器的工作條件。環(huán)境溫度、窗口、顯示和輸出、保護附件等都是選購時需要考慮的問題。這些和儀器的保養(yǎng)、維修等密切相關(guān)。

2、傳感器使用的環(huán)境也決定了你最好選擇何種紅外溫度傳感器。比如雙色溫度傳感器更適用于煙霧、灰塵等環(huán)境下，而光纖雙色溫度傳感器則更適用于噪聲、電磁場、震動或難以接近環(huán)境中。

二、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。

三、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，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(guān)。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。

四、信號處理功能：

測量離散過程(如零件生產(chǎn))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(nèi)。

五、環(huán)境條件考慮

溫度傳感器所處的環(huán)境條件對測量結(jié)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(diào)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。

六、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。

七、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。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。

八、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(nèi)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(nèi)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