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认识红外
技术中心
 
 
| 红外技术 | 应用 |
红外技术
 
红外辐射特点温度测量原理辐射原理测距系数
光学性能观测热放射率热放射板黑体光学透镜
 
 
什么是红外辐射？
红外测温仪是通过红外辐射运行的。红外线是占据在可见光之间电磁波谱的一部分。电磁波谱是一组不同类型的辐射。它包括伽马射线、X射线、紫外线、可见红外辐射、微波、和无线电波。红外线的波长大于可见光的波长。因此红外线是一种不可见光。“红外”的意思就是“在红线以下”，表明这种光只有在电磁波谱的红光以下才能被看到。
 
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特点
非接触温度感测器可以测量所有目标物体释放的红外能量，具有响应快的特点。通常被用于测量移动和间歇性目标，真空状态下的目标，由于恶劣环境空间限制以及**威胁无法由人接触的目标。尽管在有些情况下使用其它设备也可以完成，但成本相对较高。
 
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接触和无接触温度测量
接触温度检测器必须和目标材料温度相称。例如，在一个玻璃测温仪中的汞接受了空气中的温度，因此而热胀或者冷缩。当一个接触检测器被置于一个不同的环境中时，它就需要一段时间去适应新的环境。这也被称作检测器的响应时间。在某些应用现场，检测器要接触被测物是不实际或者是不可能的。而红外检测器可以在短时间内远距离测量温度，因此在某些情况下它是非常实用的。
 
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温度测量原理
红外检测器将吸收的辐射转化为热能，因此提高检测器的温度。并把温度变化数据转化成电子信号，放大显示出来。
 
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辐射原理
所有的物体都是由不断震动的原子构成的，高能量的原子震动频率越高。所有微粒的震动，包括这些原子，生成电磁波谱。物体的温度越高，它的震动就越快，因此光谱的辐射能量就越高。结果，所有物体都不停的以自身的波长频率向外辐射，而其波长和频率又取决于物体自身的温度和它的光谱比辐射率。
 
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视觉范围比率和到直径距离的比率
视觉范围是指仪器操作的角度，它是由该个体的视度所决定的。视觉范围是仪器和目标物距离与目标物直径的比率。目标物越小，你就应该靠它更近一些。当目标物的直径很小时，那么将温度计靠目标物近一些就显得很重要，这样可以确保只是在测量该目标物，而不包括周围环境。
 
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视度操作
D : S是指视点直径距离的比率，它包括目标物前面*大限度接受辐射的90%。对该尺度**的解释如下图所示：

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激光可视
激光点是用来显示测量区域的点，而不是散发出某种东西要测量。这是一个误区。传感器被放在激光模块的旁边，被直射的物体。和激光形成了同样的光线路径。
 
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发射率
发射率是指物体放射或吸收能量的能力。理想的发射器具有可以发射100%射入能量的发射率。一个具有0.8发射率的物体可以吸收80%的射入能量，而把其他的20%反射掉。发射率是一个物体在特定的温度下辐射出的能量和在同样温度下一个理想的辐射体所放射出的能量的比率。发射率的数值一般是在0.0和1.0之间。
  
红外辐射 
好的发射体
发射率~0.9
反射率~0.1
不好的发射体
发射率~0.1
反射率~0.9
 
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发射率表
物  质
温度(℃/℉)
发射率
金 (高纯)227/4400.02
铝箔27/810.04
铝片27/810.18
家庭用铝 (扁平)23/730.01
铝 ( 98.3% 纯度的板块)227/4400.04
577/10700.06
铝 (粗糙的板快)26/780.06
铝 (氧化 @ 599℃)199/3900.11
599/11100.19
顶部磨光的铝38/1000.22
锡 (亮的镀锡的铁片)25/770.04
镍丝187/3680.1
铅 (纯度 99.9% - 未氧化)127/2600.06
铜199/3900.18
 599/11100.19
钢199/3900.52
599/11100.57
镀锡的铁片(亮)28/820.23
黄铜(高度磨光)247/4760.03
黄铜 (硬的包金箔的 – 磨光的金属线)21/700.04
镀锡的铁 (亮)-0.13
铁板 (完全生锈)20/680.69
包金箔的钢片21/710.66
氧化铁100/2120.74
锻造铁21/700.94
熔铸铁1299-1399/3270-25500.29
铜 (磨光)21-117/70-2420.02
铜(被擦的发亮的而非反射的)22/720.07
铜(重的氧化板)25/770.78
搪瓷(铁上装有保险丝)19/660.9
福米卡薄板27/810.94
冻土-0.93
砖 (红 – 粗糙)21/700.93
砖( - 没有上釉的 粗糙)1000/18320.8
Carbon (T - carbon 0.9% ash)127/2600.81
混凝土-0.94
玻璃 (光滑)22/720.94
花岗岩 (刨光的)21/700.85
冰0/320.97
大理石(l磨光的灰色的)22/720.93
石棉板23/740.96
石棉纸38/1000.93
371/7000.95
沥青(铺路)4/390.97
纸(黑色焦油)-0.93
纸(白色)-0.95
塑料(白色)-0.91
胶合板19/660.96
水-0.95
木头 (气味清新的)-0.9
 
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黑体物
一个完全吸收辐射能的物体不会反射辐射。值得注意的是，在热量平衡的情况下，黑体物可以以同样的速度吸收和放射。当热量平衡被保持的情况下，放射和吸收也是平衡的。制造商用这种黑体物通过调整目标温度来校准产品，我们也可以通过一些特殊的要求来设计和生产这样的黑体物校准器。
 
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光学透镜
两种红外辐射的光学原理是：反射原理和折射原理。就象他们的名称一样，反射原理的作用是反射射入的放射线。折射原理的作用是折射并传输射入的放射线。我们不同类型的产品都具有两种光学原理。
 
透镜-ST68x锗系列
用来生产红外辐射系统中的折射光学的*常见的物质是锗和硅。锗是一种类似银的金属，是一种折射指数（n-4）非常高的一种固体。可以利用*少量的锗透镜来设计高分辨率的光学系统。另外，根据它的高折射指数，对于任何传输光学系统的锗来说都必须具有辐射涂层。锗具有低散射，所以它不太可能需要变色，除非是在被应用于ST68x系列产品中的高分辨率系统中。
 
塑料菲（涅耳）透镜—ST65x系列
大部分色红外温度计只是简单的探测目标物的温度，而没有更高的光学性能，象长距离探测。我们已经设计了塑料菲（涅耳）透镜，而且在大部分应用中为用户设计了较低的成本。
 
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 需要注意的是普通的玻璃不能够传送超过2.5μm的辐射，装有保险丝的硅具有热量膨胀系数的特点。使光学系统在改变环境条件中显的特别有用。它的传送范围是从大约0.3μm 到3μm。
 
应用：
 由于红外测量的本质决定了红外仪器更多的被应用于工业领域。红外温度计被普遍的用在钢铁，玻璃和塑料工业。他们也被广泛的应用于预防设施中。
  
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  钢铁工业
 钢铁工业使用温度计是因为产品都是处于运动状态，温度都非常高。普通的钢铁工业应用是温度是一个持续的状态熔化的钢铁开始转变成块。用同一的温度重新加热钢铁是防止它变形的关键，红外温度计被用来测量回热器的内部温度。在高温旋转轧碾机中，红外温度计被用来确认产品的温度是在旋转限度内。在冷却轧碾机，红外温度计在钢铁冷却的过程中来监控钢铁的温度。
  
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  玻璃工业
 在玻璃工业中，产品也是处于动态中，要被加热到很高的温度。红外温度计用来监测熔炉中的温度。手提式的传感器通过测量外部来探测高温点。测量溶化玻璃的温度来决定适当的熔炉口的温度。在扁平的玻璃品中，传感器在每个加工阶段都要检测温度。错误的温度或过快的温度变化会造成不平的膨胀或收缩。对于瓶子和容器产品来说，熔化的玻璃会流向保持在同一温度的前炉。红外温度计被用来探测前炉的玻璃的温度。所以它在出口的地方应该是适当的状态。在玻璃纤维制品，红外传感器被用来在加工炉中探测前炉的玻璃的温度。红外传感器在玻璃工业中另外一个用途是用于挡风玻璃制品工艺中。
  
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 塑料工业
 在塑料工业中，红外温度计被用来避免产品被玷污，测量动态物体和测量高温塑料。在吹制的薄膜喷出的过程中，温度测量来调整适应加热和冷却可以帮助保持塑料的张力的完整和它的厚度。在抛制的薄膜喷出的过程中，传感器帮助控制温度来保证产品的厚度和同一。在薄片压出时，传感器可以让操作员来调整熄灭的加热器和冷卷来保证产品的质量。
  
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 预防性的维护
 用便携式的热量显示系统，维护人员可以找出潜在的或已存在的问题。例如：发动机线圈绕组过热，变压器上的塞紧的冷却鳍片，电容接触**，热量在压缩机的汽缸盖集结。任何问题出现都伴随着温度升高，或者温度曲线与周围温度截然不，这样可以用便携式的热量显示系统进行定位。大多数情况下，在要求停止工艺流程前，可以及时发现问题，并进行及时校正。
  
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 化学工业
 在石化行业中，炼厂在常规的预防维护程序中采用温度显示系统。这些程序包括熔炉工艺的监控及热电偶示数的确认。在熔炉工艺检测中，红外显示器被用来检测受热面管集结碳的比例。这种被称之为焦化的集结，会导致熔炉的更高的点火率，也会使管子温度升高。这种高温工况会降低管子的寿命。因为这种结焦会妨碍产品均匀的吸收管子的热量。当使用红外测温仪的时候我们会发现结交区域的管表面温度往往会比其他区域的管子表面温度高。
  
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