怎樣選擇和使用非接觸式溫度傳感器 在選擇和使用非接觸式溫度傳感器時(shí),將會(huì)遇到三大難題: ●填充視場(chǎng)
●克服物體透明度問題
●實(shí)現(xiàn)正確的發(fā)射率調(diào)整
視場(chǎng)物體的熱輻射“體現(xiàn)”出了其表面的溫度,這一點(diǎn)與無線電信標(biāo)非常相似。不同之處在于在IRT測(cè)量中,熱輻射來自于物體表面上的一個(gè)已知大小的斑點(diǎn)。您需要捕獲所有輻射,而不能讓任何輻射在沿途上被阻隔。
在一段特定距離上的斑點(diǎn)直徑(也就是一段給定距離上的“視錐”的橫截面面積)由器件的光學(xué)特性來決定。一般來說,距傳感器越遠(yuǎn),斑點(diǎn)的直徑就越大。斑點(diǎn)尺寸常常用一個(gè)比值來表示,比如50:1或10:1。這意味著*小的目標(biāo)斑點(diǎn)直徑為傳感器至感興趣物體間距離的1/50或1/10(圖1)。
通常,目標(biāo)距傳感器越遠(yuǎn),斑點(diǎn)就越大。如果物體具有一個(gè)圓形橫截面(圖3),而且**的視野沿著直徑,則需確定所測(cè)量的嚴(yán)重彎曲的表面的大小是被觀察物體的一小部分。換句話說就是斑點(diǎn)直徑應(yīng)為曲面有效直徑的25%或更小。
還要保證視錐角內(nèi)無障礙,否則檢測(cè)器將無法接收到進(jìn)行有效測(cè)量所需的全部輻射。如果位置斑點(diǎn)大于物體,或者視錐角被部分阻斷,則測(cè)得的溫度將低于真實(shí)溫度。
如果不能確實(shí)地填充斑點(diǎn)直徑或保持視錐的暢通,則不妨考慮采用雙色或比例式IRT。這樣做可能會(huì)使準(zhǔn)確度稍有損失,還可能影響響應(yīng)速度,費(fèi)用支出也將會(huì)小幅增加,但是,這些器件是專用于視距路徑被部分阻塞、視錐發(fā)生改變,或者有物體移入和移出視野的場(chǎng)合中的。它們對(duì)于發(fā)射率比值的變化非常敏感,不過這不在本文的討論范圍之內(nèi)。
透明度問題大多數(shù)(但不是全部)有機(jī)材料和建筑材料(比如磚塊、木材、金屬、瀝青、巖石和礦石等)都是不透明的。但是,許多塑料在IR光譜中是半透明的,因此需要采用特殊的波段,以使相其對(duì)于傳感器來說是基本不透明。
其他會(huì)帶來透明度問題的物質(zhì)包括半導(dǎo)體材料(硅、砷化鎵)、某些涂料、一些光學(xué)材料(如氯化銀、藍(lán)寶石、石英、氯化鈉、鍺)以及許多特殊的晶體產(chǎn)品。
發(fā)射率校正如果有人試圖告訴您這是一個(gè)微不足道的問題,請(qǐng)千萬不要信以為真。雖然這并非小事一樁,但一旦將它分解成三種您有可能遇到的情形,那么處理起來就變得相當(dāng)容易了:
●感興趣的物體處于或非常接近周圍環(huán)境溫度。
●物體的溫度高于環(huán)境溫度。
●物體的溫度低于環(huán)境溫度。