红外温度传感器原理及应用(红外温度传感器应用实例)

  一、红外线温度传感器选型要点

  在选择红外线温度传感器时,需要考虑以下几个要点:

  1. 测量对象

  首先需要确定所需测量的对象类型及其表面状态。例如,需要测量均匀涂覆着黑色漆的金属板时,应选用反射率为0.9的滤波器;需要测量光亮金属表面时,应选用窄带滤波器以避免多次反射引起的误差等。

  2. 测量距离

  其次需要根据实际应用场景测量距离要求,选择合适的红外线温度传感器型号。例如,对于长距离测量需求,应选择测量范围更广、发射功率更高的红外线温度传感器。

  3. 环境条件

  在一些复杂环境下,红外线温度传感器的测量误差可能会受到环境因素的影响。因此,在选择红外线温度传感器时需要考虑其适应环境温度、湿度、电磁干扰等因素的能力。

  4. 响应速度

  响应速度是红外线温度传感器的重要指标,它影响着传感器的实时性和稳定性。一般而言,响应速度与测温范围成反比关系,因此需要根据实际需求选择合适的响应速度。

  5. 精度要求

  精度是评估红外线温度传感器性能的重要指标之一。在选择时需要根据实际应用场景的精度要求选择合适的型号。同时,还需要注意红外线温度传感器的测量误差来源,例如环境干扰、温度漂移等。

  6、红外线温度传感器的波长范围

  目标材料的发射率和表面特性决定测温仪的光谱响应或波长。对于高反射率合金材料,有低的或变化的发射率。在高温区,测量金属材料的最佳波长是近红外,可选用0.18-1.0μm波长。其他温区可选用1.6μm、2.2μm和3.9μm波长。由于有些材料在一定波长是透明的,红外能量会穿透这些材料,对这种材料应选择特殊的波长。如测量玻璃内部温度选用10μm、2.2μm和3.9μm(被测玻璃要很厚,否则会透过)波长;测量玻璃内部温度选用5.0μm波长;测低区区选用8-14μm波长为宜;再如测量聚乙烯塑料薄膜选用3.43μm波长,聚醋类选用4.3μm或7.9μm波长。厚度超过0.4mm选用8-14μm波长;又如测火焰中的C02用窄带4.24-4.3μm波长,测火焰中的C0用窄带4.64μm波长,测量火焰中的N02用4.47μm波长。

  7、红外线温度传感器的响应时间

  响应时间表示红外测温仪对被测温度变化的反应速度,定义为到达最后读数的95%能量所需要时间,它与光电探测器、信号处理电路及显示系统的时间常数有关。这要比接触式测温方法,快得多。如果目标的运动速度很快或测量快速加热的目标时,要选用快速响应红外测温仪,否则达不到足够的信号响应,会降低测量精度。然而,并不是所有应用都要求快速响应的红外测温仪,对于静止的或目标热过程存在热惯性时,测温仪的响应时间就可以放宽要求了。因此,红外测温仪响应时间的选择要和被测目标的情况相适应。

  二、红外线温度传感器和温度传感器的区别

  红外线温度传感器一般测量精度较高。而在一定的测温范围内,温度计也可以测量物体内部的温度分布。不过对于运动体、小目标或者是热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻与温差电偶等。它们广泛应用在工业、农业、商业等部门。就是在日常生活中人们也常常使用这些温度计。随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药与石油化工等部门的广泛应用以及超导技术的研究,测量120K以下温度的低温温度计得到了发展,例如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻以及低温温差电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性以及稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件,还可以用于测量1.6~300K范围内的温度。

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