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測(cè)溫技術(shù)交流第1頁(yè),課件共21頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月紅外測(cè)溫原理紅外測(cè)溫儀發(fā)展歷史電磁波譜紅外系統(tǒng)黑體輻射定律物體的發(fā)射率及對(duì)測(cè)溫精度的影響物體的紅外輻射能量及大氣傳輸測(cè)溫目標(biāo)背景的影響雙色測(cè)溫儀原理第2頁(yè),課件共21頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月紅外測(cè)溫儀發(fā)展歷史1800年赫胥爾發(fā)現(xiàn)紅外線。1828年M.Sweeny第一個(gè)輻射溫度計(jì)。19世紀(jì)末,消隱光學(xué)高溫計(jì)。1956年,美、原蘇將消隱光學(xué)高溫計(jì)改進(jìn)成光電高溫計(jì)。1901年,“全輻射測(cè)溫儀”-----專利。1931年,第一批商用全輻射測(cè)溫儀問(wèn)世60年代后,迅猛發(fā)展近二十年,雙色、光纖、掃描等。第3頁(yè),課件共21頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月可見(jiàn)光紫外光紅外光X-射線GammaRays無(wú)線電波EHFSHFUHFVHFHFMFLFVLF0.1A1A1UA100A0.11101001cm0.1cm10cm1m100m1km10km100km波長(zhǎng)10m30201510864321.510.80.60.4波長(zhǎng)(um)常用紅外光譜范圍電磁波譜第4頁(yè),課件共21頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月紅外光危險(xiǎn)嗎?不,紅外測(cè)溫儀所接收的能量是由物體發(fā)出的自然能量第5頁(yè),課件共21頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月紅外系統(tǒng)窗口和光學(xué)系統(tǒng)目標(biāo)環(huán)境探測(cè)器顯示及輸出453SP1470EMS?85第6頁(yè),課件共21頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月黑體輻射定律普朗克定律:式中:波長(zhǎng):λ第一輻射常數(shù):C1第二輻射常數(shù):C2絕對(duì)溫度:T普朗克常數(shù):h光速:c玻爾茲曼常數(shù):K第7頁(yè),課件共21頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月黑體輻射定律斯藩-玻耳茲曼定律:第8頁(yè),課件共21頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月黑體輻射光譜的特性123456

7

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141500℃(2730℉)1000℃(1830℉)

542℃(1000℉)

260℃(490℉)

20℃(70℉)溫度與輻射能量的關(guān)系曲線黑體的相對(duì)的輻射密度波長(zhǎng)(微米)102101110-110-210-310-40第9頁(yè),課件共21頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月由于發(fā)射率不確定造成的溫度誤差1086420500100015002000250030008-14μm1.0μm解答:

使用盡可能短的測(cè)量波長(zhǎng)%誤差目標(biāo)溫度(℃)發(fā)射率誤差假定為10%5.0μm3.9μm2.2μm第10頁(yè),課件共21頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月物體的紅外能量傳播“理想黑體”“實(shí)際物體”既是完全吸收體也是完全發(fā)射體部分能量被反射,部分能量透過(guò)

I=R+A+T發(fā)射率=1發(fā)射率<1IIIIRATEEEE第11頁(yè),課件共21頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月大氣傳輸8-14微米可以避開(kāi)大氣的吸收(高于海平線0.3公里)1.00.50.00.512358101520波長(zhǎng)(微米)相對(duì)透過(guò)率第12頁(yè),課件共21頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月目標(biāo)的紅外輻射能量目標(biāo)探頭RTE反射率,透射率,發(fā)射率環(huán)境溫度II =入射能量R = 反射能量T = 透射能量E = 發(fā)射能量第13頁(yè),課件共21頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月背景影響當(dāng)背景溫度高于目標(biāo)溫度時(shí)應(yīng)進(jìn)行背景溫度補(bǔ)償(T-Ambient)背景目標(biāo)第14頁(yè),課件共21頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月雙色紅外測(cè)溫原理由于環(huán)境中存在的灰塵、煙霧和顆粒造成能量的衰減速;儀器視場(chǎng)局部受阻或遮蔽目標(biāo)細(xì)小,不能充滿視場(chǎng)目標(biāo)處于運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)中測(cè)量通道彎曲、狹小、受阻目標(biāo)視場(chǎng)內(nèi)存在水蒸汽、霧氣第15頁(yè),課件共21頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月雙色測(cè)溫儀理論公式:T:目標(biāo)溫度A,B:常數(shù):第一波段內(nèi)發(fā)射率:第二波段內(nèi)發(fā)射率:第一波段內(nèi)目標(biāo)能量:第二波段內(nèi)目標(biāo)能量:坡度第16頁(yè),課件共21頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月雙色與單色測(cè)量比較測(cè)量誤差(%)與能量衰減測(cè)量誤差(%)目標(biāo)溫度(℃)100-10-20-30-40-50100-10-20-30-40-5050010001500*200025003000+0.75%-0.75%單色:50%能量衰減單色:80%能量衰減單色:90%能量衰減單色:95%能量衰減雙色:0%-95%能量衰減第17頁(yè),課件共21頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月測(cè)溫儀的正確安裝使用安裝地點(diǎn)盡量避免有強(qiáng)磁場(chǎng)的地方現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度高時(shí),一定要加保護(hù)套,并且保證水源的供應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)灰塵、水汽較大時(shí),應(yīng)有潔凈的氣源進(jìn)行吹掃,保證鏡頭的清潔紅外探頭前不應(yīng)有障礙物信號(hào)傳輸線一定要用屏蔽電纜第18頁(yè),課件共21頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月紅外測(cè)溫儀與接觸式測(cè)溫紅外測(cè)溫接觸式測(cè)溫可測(cè)運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)的物體直接測(cè)量物料的溫度可透過(guò)測(cè)量窗口進(jìn)行測(cè)量遠(yuǎn)距離測(cè)量維護(hù)量小只能測(cè)靜態(tài)空間的溫度不能測(cè)運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)的物體磨損、消耗大現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)工作量大第19頁(yè),課件共21頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月惡劣環(huán)境下正確使用紅外測(cè)溫儀電源的正確性、有效性冷卻循環(huán)水的正常供應(yīng)空氣吹掃的潔凈氣源信

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