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**红外测温仪的主要性能

日期:2020-07-07 01:25
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摘要: 1. 测温范围: 这可以说是红外测温仪*重要的一个性能指标。Raytek测温仪,测温范围总覆盖范围为-46℃~3000℃。但这不能由一种测温仪来完成,每种测温仪都有自己的测温范围。不同的温度段要选用与之相适应的工作波长,低温段一般选用8~14微米或7~18微米,中段选用3~5微米。高温段选用2.2微米或1微米。工作波长当然与探测器有关。目前Raytek测温仪基本选用3个类型的探测器,即热电放堆(工作波长无选择,但灵敏度较低,适合低温、宽段波工作)、硅光电二级管(工作波长在1.1微米以下,适合高温,窄波段工作)、碲...

1.            测温范围:

    这可以说是红外测温仪*重要的一个性能指标。Raytek测温仪,测温范围总覆盖范围为-46℃~3000℃。但这不能由一种测温仪来完成,每种测温仪都有自己的测温范围。不同的温度段要选用与之相适应的工作波长,低温段一般选用8~14微米或7~18微米,中段选用3~5微米。高温段选用2.2微米或1微米。工作波长当然与探测器有关。目前Raytek测温仪基本选用3个类型的探测器,即热电放堆(工作波长无选择,但灵敏度较低,适合低温、宽段波工作)、硅光电二级管(工作波长在1.1微米以下,适合高温,窄波段工作)、碲镉汞(工作波长在3微米,适合中温窄波段,快速响应下工作)。测温仪制造商当然希望制造较窄温区的仪器,这样精度可靠性都容易解决。但用户总希望测温范围越宽越好。如3iLT和3iLR型测温仪测温范围为-30℃~1200℃,其工作波长为8~14微米,仪器动态范围很大,为仪器制造商增加了困难。用户在选用测温仪时,高温段选用1m的为好。

2.            光学分辨率(或叫距离系数)

它是测量距离D与测量光点直径之比。如距离系数为120:1,即是说被测目标与测温仪之间的距离为120cm时,测量光斑的直径为1cm。在单色工作波段的情况下,被测目标必须大于或等于测量光斑的大小。否则测量就不准确。在固定焦距的情况下,一般测量光斑在一个*小位置,即光学系统的焦点位置,在近于或远离焦点位置光斑都会增大,因此距离系数有两个。即焦点的距离系数和远场距离系数,前者偏大。这里要说明的是:增加距离系数,即意味着光学分辨率的提高,这是有限度的。因为距离系数大,接收的能量就减少,特别在低温情况下。如不增加接收口径,距离系数很难做大。

3.            温度分辨率

    表示红外测温仪能够辨别被测目标*小温度变化的能力。即在输出或指标端,能够给出可用目标*小温度变化。或称为测温仪的“温度分辨能力”,它主要决定于测温仪的光学和信号处理系统的性能。当测温信号进行显示时,增加A/D变换器的位数,可以改善“显示温度分辨率”。应该明确,这和测温仪的“温度分辨能力”是不同的,这是由于在超出测温仪的温度分辨能力时,它显示的数值将出现随机跳动、不能读出稳定的数值。由于用户的需要,Raytek测温仪也可提供显示温度分辨率。如便携式测温仪PM和ST系列中,有0.1℃显示温度分辨率选件,满足用户在其特定情况下使用。

4.            测温精度

    精度通常被称为允许误差。误差包括系统误差和随机误差。是由测温仪内部和外部两种因素引起的。内部因素如探测器和信号处理线路的噪声、漂移、非线性及量化误差;外部因素如标定仪器设备的误差等。误差的表示方法有两种:即优良误差和相对误差,相对误差中又有对实测值的相对误差和对满量程的相对误差。辐射测温仪可采用任何一种形式表示其精度。Raytek测量仪以读数的±1%或±2%表示测量精度。在低于100℃的时候是以优良值表示精度,如PM系列测温仪,测温精度为:±1%或±1%,二者以大者为准,这个精度是在环境温度为23±5℃下得到的。需要指出的是:在测温仪的使用过程中,环境温度发生了变化,会使精度有一定降低。用户当然总希望精度越高越好,但实际应用中并不需要很高的精度。精度高的仪器当然价格也高。这就要求用户仔细权衡。

5.            工作波长

    红外测温仪的工作波长是重要的参数之一,它与测温范围、目标发射率,大气传输特性及红外探测器的光谱响应直接相关。Raytek测温仪覆盖了很宽的波长范围,有1цm、1.6цm、3.43цm、9цm、3.5~4цm、5цmц、3~5цm、7.9цm、8~14цm以及7~18цm等,满足了从高温到低温,及各种特殊目标的测量。

6.            响应时间

测温仪的响应时间,表示测温仪对被测温度变化的反应速度,通常把信号变化的上升时间作为响应时间。这与测温仪所用的探测器、信号处理线路以及显示系统的时间常数有关。如2C双色测温仪,响应时间为10ms,(95%响应),这就表示仪器对准目标测量时,测温仪的信号输出从零95%值的响应时间需要10ms的时间。

Raytek测温仪按照“美国测试与材料协会”的标准测试方法E1256-88的规范进行测试,Raytek测温仪的指标中也包括了软件计算需要的平均时间。

7.            重复性

    红外测温仪的重复性(Repeatability),表示在相同的环境和目标条件下,用单台测温仪仅对同一目标连续测量多次给出相同读数的程度。这项指标对用户很重要的。它有关测温结果可靠性的问题。Raytek测温仪进行了严格的考核,按照“美国测试与材料协会的标准测试方法E1256-88”的规范进行多次测量。如Raytek   T系列的1m型重复精度为测量值的±0.25%或±1℃;MR1S系列重复精度为满量程的±0.3%;T系列、TX系列及便携式PM、3i系列,重复性精度为读数的0.5%或±1℃,取大者。便携式、STX系列,在线式MI、CI、MP40系列重复性为读±1%或±1℃,取大者。在MP40中P3P7型重复精度为读数的±2%或±2℃,取大者。

8.            工作环境温度

一般测温仪所用的红外探测器,其性能与环境温度有关,因此测温仪内在红外探测器近旁放置热敏电阻专测红外探测器的温度,以对其性能进行补偿。这样使得传感头的环境工作温度可达到50℃~80℃。如环境温度再高需加空气或水冷保护套,可达200℃。

9.   红外测温仪的标定

红外测温仪必须经过标定,才能使它准确的显示出被测目标的温度。标定方法大致如下:测温仪对准已知温度Tb的黑体,得一条Tb和输出信号的曲线,这条曲线作为计算温度的原始根据被贮存在测温仪的CPU中。显然实际温度测量,并不那么简单,会有诸多因素,影响测温的结果。如目标反射环境的辐射、大气和目标表面发射率。但是不管怎样,测温仪可以根据接收到的辐射能量,得出目标光谱亮度温度Tλ,要想得到目标真实温度T,就将目标发射率、环境、大气影响情况输入测温仪,通过CPU的运算便可得到真实的温度T,所有标定和复杂的运算都由制造厂完成,用户只须提供被测目标及环境情况就行了。在简单情况下,用户只须知道发射率就行了。如果测温仪出现超差,则需退回厂家或维修中心重新标定。

 

警告

请不要将激光直接对准眼睛或指向反射性表面!

注意事项

所有型号的测温仪均需避免以下情况:

1)电焊和感应加热器引起的电磁场(EMF)

2)静电

3)热冲击(由于环境温度变化太大或突然变化引起-----使用前测温仪需要30分钟的时间进行恒定)

4)不要将测温仪靠近或放在高温物体上。

 

 

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