• <li id="00i08"><input id="00i08"></input></li>
  • <sup id="00i08"><tbody id="00i08"></tbody></sup>
    <abbr id="00i08"></abbr>
  • 關 閉

    新聞中心

    EEPW首頁 > 工控自動化 > 設計應用 > 非接觸式溫度傳感器的選擇和使用

    非接觸式溫度傳感器的選擇和使用

    作者: 時間:2010-08-14 來源:網絡 收藏
    時,將會遇到三大難題:

    ● 填充視場
    ● 克服物體透明度問題
    ● 實現正確的發射率調整

    視場 物體的熱輻射“體現”出了其表面的,這一點與無線電信標非常相似。不同之處在于在IRT測量中,熱輻射來自于物體表面上的一個已知大小的斑點。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)由器件的光學特性來決定。一般來說,距越遠,斑點的直徑就越大。斑點尺寸常常用一個比值來表示,比如50:1或10:1。這意味著最小的目標斑點直徑為至感興趣物體間距離的1/50或1/10(圖2)。


    圖2、在一段給定距離上的斑點直徑由傳感器的光學特性來決定,并被定義為一個比值;
    通常,目標距傳感器越遠,斑點就越大。

    本文引用地址:http://www.czjhyjcfj.com/article/162926.htm如果物體具有一個圓形橫截面(圖3),而且唯一的視野沿著直徑,則需確定所測量的嚴重彎曲的表面的大小是被觀察物體的一小部分。換句話說就是斑點直徑應為曲面有效直徑的25%或更小。


    圖3、當不得不在曲面上進行測量時,
    應確定斑點直徑不大于曲面有效直徑的25%。

    還要保證視錐角內無障礙,否則檢測器將無法接收到進行有效測量所需的全部輻射。如果位置斑點大于物體,或者視錐角被部分阻斷,則測得的將低于真實溫度。

    如果不能確實地填充斑點直徑或保持視錐的暢通,則不妨考慮采用雙色或比例式IRT。這樣做可能會使準確度稍有損失,還可能影響響應速度,費用支出也將會小幅增加,但是,這些器件是專用于視距路徑被部分阻塞、視錐發生改變,或者有物體移入和移出視野的場合中的。它們對于發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。

    透明度問題 大多數(但不是全部)有機材料和建筑材料(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,以使相其對于傳感器來說是基本不透明。Ircon公司提供了一些有關塑料和玻璃測量的非常有益的應用指南,可登錄Ircon公司 網址瀏覽。

    其他會帶來透明度問題的物質包括半導體材料(硅、砷化鎵)、某些涂料、一些光學材料(如氯化銀、藍寶石、石英、氯化鈉、鍺)以及許多特殊的晶體產品。

    發射率校正 如果有人試圖告訴您這是一個微不足道的問題,請千萬不要信以為真。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容易了:

    ● 感興趣的物體處于或非常接近周圍環境溫度。
    ● 物體的溫度高于環境溫度。
    ● 物體的溫度低于環境溫度。

    物體的光學性質(發射率為其中之一)在這里開始起作用。如果目標是半透明的,那么您將有可能需要幫助;如果它是不透明的,則或許您可以自行處理發射率的校正工作。我們來看一下各種場合的具體實例。

    場合一 如果物體的溫度與其環境溫度大致相同,而且其表面不是鏡面的,則其表面反射率將對發射率起到補償作用,而且無需進行發射率校正。實施發射率校正將得到一個高于真實溫度的溫度讀數。

    場合二 如果物體的溫度高于其環境溫度,則需要進行發射率校正以獲得準確的溫度讀數。發射率會是一種難以捉摸且變化不定的光學性質,但它通常只在表面上的某種東西有所改變時才會發生變化,比如出現焦化、氧化,或者熔化。

    如果把發射率控制在1.00,則可在該場合中獲得“輻射亮度溫度”。盡管該數值將低于真實溫度,但在物體的發射率(雖然是未知的)未發生非常大的變化的情況下,它是可重復的。那么,多大才是“非常大”呢?這個問題提得很好,由于篇幅所限,這里無法回答,不過,如果物體在視覺上沒有變化,則光譜發射率未發生改變的可能性相當大。不能保證,只是存在可能性。

    場合三 這是一種難對付的情形。當目標的溫度低于環境溫度時,最簡單易行的解決方案就是變更測量的位置。例如,如果目標的溫度低于它正在進入的烤箱或熔爐的溫度,不要試圖在入口處或內部(當它正在加熱時)測量其溫度。應將溫度測量的位置移至出口處,在物體完成了其加熱程序并離開烤箱時(此刻其溫度有可能高于其環境溫度)進行測量。

    該場合具有一種“隱性”形式,就是當物體受到陽光照射、或者具有很高的溫度(它仍有可能低于環境溫度)或亮度水平的時候。可以通過在表面上投射臨時性的陰影、并把IRT對準該陰影的方法來對這些條件進行測試。

    在諸如金屬、玻璃、塑料等溫度較低的網狀產品進入烘箱或熔爐的加工生產線上,應當嘗試把IRT對準在產品與其所經過的輥子之間形成的“楔形物”(圖4),特別是在其改變方向的情況下(即具有一個25%或更大的包角)。這可能是一種“實際場合”,因為輥子的表面通常具有反射性,并生成物體的鏡像。實際上,它被某些與其自身溫度相近的物體所包圍。

    newmaker.com
    圖4、針對因目標的溫度低于環境溫度而引起的發射率問題(如對于網狀產品),
    一種解決方案是把IRT對準由輥子和產品所形成的“楔形物”。

    給讀者的建議

    市面上有許多性能出色的溫度傳感器,生產廠商均極力勸說您購買其產品。必需牢記不要以為只要溫度傳感器接通,就可以指望它們執行您所分配的工作。必須為它們提供最佳的工作環境,或者對那些并非最佳的工作環境進行校正。

    傳感器相關文章:傳感器工作原理


    波段開關相關文章:波段開關原理


    風速傳感器相關文章:風速傳感器原理


    評論


    相關推薦

    技術專區

    關閉
    主站蜘蛛池模板: 渭南市| 平原县| 宁夏| 白水县| 缙云县| 思茅市| 彭山县| 磐石市| 资溪县| 左权县| 临朐县| 黑山县| 宜宾县| 铜梁县| 扎赉特旗| 长兴县| 阳原县| 沭阳县| 平罗县| 永兴县| 永寿县| 西青区| 石城县| 正宁县| 日喀则市| 保山市| 博湖县| 南郑县| 五莲县| 武强县| 康平县| 山西省| 连平县| 合肥市| 马尔康县| 京山县| 咸丰县| 宁河县| 镇坪县| 太保市| 宿州市|