紅外測(cè)溫工作原理ppt課件

1、紅外測(cè)溫原理與選型紅外測(cè)溫原理與選型上海皇龍自動(dòng)化工程有限公司上?；数堊詣?dòng)化工程有限公司021-5216028113482297687呂江明呂江明可見(jiàn)光紫外光紫外光紅外光紅外光X-射線射線GammaRays無(wú)線電波無(wú)線電波EHF SHF UHF VHF HF MF LF VLF0.1A1A1UA100A0.11101001cm0.1cm10cm1m100m 1km10km 100km波長(zhǎng)10m30201510864321.510.80.60.4波長(zhǎng) (um)常用紅外光譜范圍123456 7 8 9 10 11 12 13 141500C 1000C542C 260C 20C 不同溫度的輻射曲線

2、永不會(huì)相交不同溫度的輻射曲線永不會(huì)相交隨溫度增加，輻射能量增大而峰值波長(zhǎng)減小隨溫度增加，輻射能量增大而峰值波長(zhǎng)減小波長(zhǎng)與溫度成反比波長(zhǎng)與溫度成反比紅外能量溫度紅外能量溫度/熱像）熱像）波長(zhǎng)微米）波長(zhǎng)微米）102101110-110-210-310-40隨發(fā)射率變化隨發(fā)射率變化(非灰體非灰體)= 0.9 (灰體灰體)相對(duì)能量相對(duì)能量波長(zhǎng)波長(zhǎng) (微米微米)= 1.0 (黑體黑體) 發(fā)射率為物體的輻射度與和與該物體具有發(fā)射率為物體的輻射度與和與該物體具有 相同溫度的黑體的輻射度之比相同溫度的黑體的輻射度之比MM“理想黑體理想黑體”“實(shí)際物體實(shí)際物體”既是完全吸收體既是完全吸收體也是完全發(fā)射體也是完全

3、發(fā)射體部分能量被反射部分能量被反射部分能量透過(guò)部分能量透過(guò)發(fā)射率發(fā)射率 =1 =1發(fā)射率發(fā)射率 1 1IIIIRATEEEE探頭到目標(biāo)的距離探頭到目標(biāo)的距離測(cè)量斑直徑大小測(cè)量斑直徑大小2.50.17.50.3140.6210.8331.3mm英寸002515027631305mm英寸測(cè)斑直徑測(cè)量距離= D:S111)(/25TCbbeCTMChcW mm1 237415 00003102824( .)Cch kKm24143879 000019 10/(.)M TM T dT W m( )( )()402ATm環(huán)境環(huán)境453SP1 470EMS ?85部分波長(zhǎng)可以 避開(kāi)大氣的吸收(高于海平線高

4、于海平線0.3 公里公里)1.00.50.00.512358 1015 20波長(zhǎng)波長(zhǎng) (微米微米)相對(duì)透過(guò)率相對(duì)透過(guò)率目的目的探頭探頭RTE反射率反射率, , 透射率透射率, , 發(fā)射率發(fā)射率環(huán)境溫度環(huán)境溫度II = 入射能量入射能量R = 反射能量反射能量T = 透射能量透射能量E = 發(fā)射能量發(fā)射能量背景溫度目的要確保目標(biāo)大于儀器所測(cè)圓點(diǎn)的大小。目標(biāo)越小，則應(yīng)離得越近。如果精度非常重要，則要確保目標(biāo)至少是測(cè)量圓點(diǎn)大小的兩倍最好最好 一般一般 差差探頭探頭目標(biāo)大于測(cè)量視場(chǎng)目標(biāo)大于測(cè)量視場(chǎng)目標(biāo)等于測(cè)量視場(chǎng)目標(biāo)等于測(cè)量視場(chǎng)目標(biāo)小于測(cè)量視場(chǎng)目標(biāo)小于測(cè)量視場(chǎng)精度精度重復(fù)性重復(fù)性10864205001

5、00015002000250030008-14 微米微米1.0微米微米使用盡可能短的測(cè)量波長(zhǎng)% 誤差誤差目標(biāo)溫度目標(biāo)溫度(度度)發(fā)射率誤差假定為發(fā)射率誤差假定為 10%5.0微米微米3.9微米微米2.2微米微米測(cè)量聚乙烯時(shí)，選用位于透過(guò)率近似為零處的波長(zhǎng)，波長(zhǎng)為：3.43 。因?yàn)闇y(cè)得是他們的表面溫度波長(zhǎng)微米）波長(zhǎng)微米）透過(guò)率透過(guò)率 %10090807060504030201002 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14聚乙烯聚乙烯.03mm(1mil)0.13mm(5密耳密耳)1009080706050403020100透過(guò)率透過(guò)率 %波長(zhǎng)微米）波長(zhǎng)微米）火焰火焰2 3 4

6、5 6 7 8 9 10 11 12 13 14透過(guò)火焰測(cè)量物體時(shí)，需要選擇透過(guò)率高的波長(zhǎng)，能夠透過(guò)火焰的紅外波長(zhǎng)為3.9 。因?yàn)槲矬w發(fā)出3.9 的紅外波長(zhǎng)不受火焰的干擾0.2 mm (10 Mil)1.5 mm (60 Mil)6 mm (240 Mil)1.0.8.6.4.2234568透過(guò)率透過(guò)率波長(zhǎng)波長(zhǎng) (微米微米)窗口和光學(xué)系統(tǒng)窗口和光學(xué)系統(tǒng)目的目的環(huán)境環(huán)境探測(cè)器探測(cè)器顯示及輸出顯示及輸出453SP1 470EMS ?85紅外測(cè)溫儀由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器、信號(hào)放大器及信號(hào)處理、顯示輸出等部分組成。光學(xué)系統(tǒng)匯聚其視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量，紅外能量聚集在光電探測(cè)器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)，該信號(hào)再經(jīng)換算轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值。TBAeeEElog()log()1212ee12/e1e2E2E1波長(zhǎng)波長(zhǎng) (m)1.02.0比值比值(El2/El1) T00.10.20.30.40.50.60.70.80.91相對(duì)輻射能量相對(duì)輻射能量(E) 12讀數(shù)誤差(%) 與能量衰減讀數(shù)誤差(%)目標(biāo)溫度(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: