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紅外測(cè)溫儀

閱讀:1692        發(fā)布時(shí)間:2012-03-23
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     紅外測(cè)溫技術(shù)已發(fā)展到可對(duì)有熱變化表面進(jìn)行掃描測(cè)溫,確定其溫度分布圖像,迅速檢測(cè)出隱藏的溫差, 這就是紅外熱像儀.紅外熱像儀zui先應(yīng)用于軍事上,美國TI公司19“年研制出世界上*臺(tái)紅外掃描偵察系統(tǒng)。以后,紅外熱成像技術(shù)在西方國家陸續(xù)用于飛機(jī)、坦克、軍艦和其他武器上,作為偵察目標(biāo)的熱瞄系統(tǒng),大大提高了搜索、命中目標(biāo)的能力。瑞典AGA公司生產(chǎn)的紅外熱像儀在民用技術(shù)上處于地位。但是,怎樣使紅外測(cè)溫技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,目前仍然是一個(gè)值得研究的應(yīng)用課題。
  紅外測(cè)溫儀由光學(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。光學(xué)系統(tǒng)匯聚其視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量,視場(chǎng)的大小由測(cè)溫儀的光學(xué)零件及其位置確定。紅外能量聚焦在光電探測(cè)器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)過放大器和信號(hào)處理電路,并按照儀器內(nèi)療的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值。   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)。

     紅外測(cè)溫技術(shù)已發(fā)展到可對(duì)有熱變化表面進(jìn)行掃描測(cè)溫,確定其溫度分布圖像,迅速檢測(cè)出隱藏的溫差, 這就是紅外熱像儀.紅外熱像儀zui先應(yīng)用于軍事上,美國TI公司19“年研制出世界上*臺(tái)紅外掃描偵察系統(tǒng)。以后,紅外熱成像技術(shù)在西方國家陸續(xù)用于飛機(jī)、坦克、軍艦和其他武器上,作為偵察目標(biāo)的熱瞄系統(tǒng),大大提高了搜索、命中目標(biāo)的能力。瑞典AGA公司生產(chǎn)的紅外熱像儀在民用技術(shù)上處于地位。但是,怎樣使紅外測(cè)溫技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,目前仍然是一個(gè)值得研究的應(yīng)用課題。 

工作原理

  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。光學(xué)系統(tǒng)匯聚其視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量,視場(chǎng)的大小由測(cè)溫儀的光學(xué)零件及其位置確定。紅外能量聚焦在光電探測(cè)器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)過放大器和信號(hào)處理電路,并按照儀器內(nèi)療的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值。   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)。 

  

原理

黑體是一種理想化的輻射體,它吸收所有波長的輻射能量,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。 

的系統(tǒng)組成

  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,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)如圖所示。   的基本結(jié)構(gòu)簡圖   輻射體發(fā)出的紅外輻射.進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng),經(jīng)調(diào)制器把紅外輻射調(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)。該信號(hào)經(jīng)過放大器和信號(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。 

三大分類

人用*

  例如:豪潤奇 HT-F03A紅外線人體*適用于人流量大的公共場(chǎng)合快速監(jiān)測(cè)人體體表溫度的專業(yè)儀器。具有非接觸式測(cè)溫、準(zhǔn)確度高、測(cè)量速度快、超溫語音報(bào)警等優(yōu)點(diǎn)。特別適合于出入境口岸、港口、機(jī)場(chǎng)、碼頭、車站、機(jī)關(guān)、學(xué)校、影劇院等場(chǎng)合使用 。   產(chǎn)品特點(diǎn):   1、專為測(cè)量人體額頭溫度設(shè)計(jì),環(huán)境溫度、額頭溫度動(dòng)態(tài)補(bǔ)償;   2、*采用HEIMANN紅外測(cè)探頭,測(cè)量精度高性能更穩(wěn)定;   3、具有體溫偏高時(shí)的聲音提示功能(分型號(hào));   4、可存儲(chǔ)20次測(cè)量數(shù)據(jù);   5、背光型液晶(LCD)數(shù)字顯示;   6、華氏、攝氏兩種模式選擇;   7、具自動(dòng)關(guān)機(jī)節(jié)電功能;   8、體積小巧,結(jié)構(gòu)合理、操作方便。   技術(shù)參數(shù):  ?。ㄒ唬┱9ぷ鳁l件:   1、環(huán)境溫度: 10~40攝氏度   2、相對(duì)溫度: 小于等于85%   3、電 源: DC3V(2節(jié)AA電池)  ?。ǘ┗境叽纾?nbsp;159mmX89mmX38mm(長x寬x高)  ?。ㄈ┲?nbsp;量: 220g  ?。ㄋ模╋@示分辯率: 0.1攝氏度  ?。ㄎ澹y(cè)量范圍: 額溫 30.0~42.0攝氏度   體溫0~110攝氏度  ?。┫墓β剩?nbsp;小于等于50mw  ?。ㄆ撸y(cè)溫誤差: 0.3攝氏度  ?。ò耍y(cè)量時(shí)間: 小于等于0.5秒   (九)測(cè)量距離: 50—100mm  ?。ㄊ┳詣?dòng)關(guān)機(jī)時(shí)間:6秒 

工業(yè)

  工業(yè)測(cè)量物體的表面溫度,其光傳感器輻射、反射并傳輸能量,然后能量由探頭進(jìn)行收集、聚焦,再由其它的電路將信息轉(zhuǎn)化為讀數(shù)顯示在機(jī)上,本機(jī)配備的激光燈更有效對(duì)準(zhǔn)被測(cè)物及提高測(cè)量精度。   例如:豪潤奇 HRQ-G1    

產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)

溫度測(cè)量范圍

-20.0℃~1500℃(-4~2732℉)

環(huán)境溫度測(cè)量范圍

-10.0℃~50.0℃(14~122.0℉)

測(cè)量精度

±2.5% OR ±2.5℃

重復(fù)性

±0.5% OR ±0.5℃

響應(yīng)時(shí)間

<0.6秒

分辨率

0.1 ℃ / ℉

距離比率(D:S)

50:1

可調(diào)發(fā)射率

0.30~1.00可調(diào)

光譜響應(yīng)

8~14μm

單位轉(zhuǎn)換

℃ / ℉

平均值測(cè)量功能

有效

zui大、zui小值功能

有效

高與低的差值功能

有效

高低溫報(bào)警功能

有效

激光定位選擇功能

有效

LCD背光選擇功能

有效

自動(dòng)關(guān)機(jī)時(shí)間

6秒

記憶儲(chǔ)存組數(shù)

32

電源

9V堿性電池

重量/尺寸

270g / 154 X 59 X 181mm

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