溫度是度量物體冷熱程度的一個物理量，是工業(yè)生產(chǎn)中很普遍、很重要的一個熱工參數(shù)，許多生產(chǎn)工藝過程均要求對溫度進行監(jiān)視和控制，特別是在化工、食品等行業(yè)生產(chǎn)過程中，光電開關應用于溫度的測量和控制直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。傳統(tǒng)的接觸式測溫儀表如熱電偶、熱電阻等，因要與被測物質(zhì)進行充分的熱交換，需經(jīng)過一定的時間后才能達到熱平衡，存在著測溫的延遲現(xiàn)象，故在連續(xù)生產(chǎn)質(zhì)量檢驗中存在一定的使用限。
成用紅外光電開關傳感器進行溫度的測量紅外光電開關傳感器的一種典型的應用。紅外測溫是一種非接觸式測溫技術，它的特點如下。
1、非接角測量。紅外光電開關傳感器及線纜與帶電設備無任何連線，其間距大于規(guī)范中要求距離，不影響供電系統(tǒng)的安全運行，可以安全地監(jiān)測難以接觸的物體溫度，并且對被測物體無污染的損壞。
2、反應時間快。測溫僅需十分之幾秒。
3、靈敏度高。0.1度的溫度分辨率和毫米級的空間分辨率。
4、紅外光電開關傳感器為金屬外殼，線纜為金屬屏蔽線，二者均良好接地，不會受高壓電磁場干擾。
目前所采用的應用紅外光電開關傳感器進行紅外測溫的方法有很多，根據(jù)探測器響應波長的不同，可以把紅外測溫分為以下幾種：
1、全輻射測溫法。響應波段為全光譜范圍。
2、高亮度測溫法。響應某一特定波長附近的窄光譜。
3、雙波段測溫法。響應兩個特定的波長根據(jù)其功率比來確定物體的溫度。
4、多波段測溫法。響應多個特定的波段，溫度的確定與第三點類似。
5、最大波長測溫法。根據(jù)維恩定律，黑體光譜輻射通量最大值所對應的峰值波長與溫度的乘積為一個常數(shù)。因此，可以通過測量峰值波長來確定物體表面的溫度。
紅外測溫技術的基本裝置是紅外測溫儀，其核心設備是紅外探測器。紅外測溫采用逐點分析的方式，即把物體一個局部區(qū)域的熱輻射聚焦在單個探測器上，并通過已知物體的發(fā)射率，將輻射功率轉(zhuǎn)化為溫度。由于被檢測的對象、測量范圍和使用場合不同，紅外測溫儀的外觀設計和內(nèi)部結(jié)構不盡相同，但基本結(jié)構大體相似，主要包括光學系統(tǒng)、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成，其基本結(jié)構是輻射體發(fā)出的紅外輻射，進入光學系統(tǒng)，用調(diào)制器將被測物體所發(fā)射的紅外線隔開，使紅外線斷續(xù)地射入傳感器，把紅外輻射調(diào)制成交變輻射，由探測器轉(zhuǎn)變成為相應的電信號，該電信號的變化頻率與遮光頻率相同。該信號經(jīng)過放大器和信號處理電路，并按照儀器內(nèi)的算法和目標發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y目標的溫度值。
紅外測溫儀是根據(jù)物體的紅外輻射特性，依靠其內(nèi)部光學系統(tǒng)將物體的紅外輻射能量匯聚取探測器，并轉(zhuǎn)換成電信號，由于射入傳感器的紅外線，有來自被測物的紅外線和來自器的紅外線。傳感器的輸出與器和被測物的溫差相對應，所以將電信號通過放大電路之后，還要再補償電路及線性處理，最終在顯示終端顯示被測物體的溫度。系統(tǒng)由光學系統(tǒng)、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成，其核心是紅外探測器，將入射輻射能轉(zhuǎn)換楊可測量的電信號。 |
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