温度测量相关问题解答

2016-03-14 09:22:31来源: eefocus
红外测温仪的测温原理及组成?

  任何温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体红外辐射能量的大小与它的表面温度有着十分密切的关系。因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定被测目标的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的客观基础。

  红外测温仪由光学系统,光电探测器,信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量,红外能量聚焦在光电探测器上,通过探测器将光信号转变为相应的电信号,该信号经过放大器和信号处理电路,将其换算为被测目标的温度值,最后由输出部分显示输出。

  红外测温比热电偶测温有哪些优势?

  温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。热电偶属于接触式测温,它是工业上最常用的温度检测元件之一,比较简单、可靠,测量精度较高;但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交换才能达到热平衡,所以存在测温的延迟现象,同时受耐高温材料的限制,不能应用于较高温度的测量。红外测温仪属于非接触式测温,它是通过热辐射原理来测量温度的,测温元件不需与被测介质接触,测温范围广,不受测温上限的限制,也不会破坏被测物体的温度场,反应速度比较快;和接触式测温方法相比,红外测温有着响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点。

  影响红外测温仪测温精度的几个因素?

  红外测温系统中,决定精确测温的因素主要有发射率、距离系数比(L/D)和测温范围等。

  物体发射率对辐射测温有很大的影响:自然界中存在的实际物体,几乎都不是黑体。发射率表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度,其值在零和小于1的数值之间。根据辐射定律,只要知道了材料的发射率,就知道了物体的红外辐射特性。

  距离系数比(L/D)表示测温仪和被测目标之间的距离L与测量光斑直径D之比,测温时,我们要求被测目标的大小应充满测温仪视场,所以在安装测温仪时,应根据目标的大小来确定测温仪和目标的距离。

  测温范围是测温仪最重要的一个性能指标,用户应根据被测目标的温度范围来选择合适的测温仪,这样能保证精确测温。

  选择红外测温仪时要考虑哪些因素?

  应考虑以下因素

  a)    类型

  根据现场要求,可选手持式(便携式)或固定式(在线式)。

  手持式测温仪特点:体积小,重量轻,电池供电,适合随身携带,可随时进行温度的检测和记录,有光学瞄准或激光瞄准装置,操作非常简单,只需轻轻一扣扳机,就能进行温度测量。

  固定式测温仪特点:固定安装在工业现场,可以24小时连续监测,与计算机相连,闭环控制。加装保护套和风冷、水冷装置,可以在恶劣环境及315℃的高温条件下工作。

  b)    测温范围

  测温仪量程要满足使用要求。

  c)    距离系数

  距离系数D:S是测温仪和被测物之间的距离与被测物直径的比值。此系数越大,表明测温仪的光学分辨率越高。即测同一物体,距离系数越大的测温仪,可以在更远的距离测量。

  一般来说,距离系数大的测温仪,灵敏度高,价格也高一些。

  d)    最小目标

  当被测物较小时,就要考虑测温仪的最小测量目标能否满足使用要求。

  分布式光纤温度传感器系统主要应用在什么领域?

  目前分布式光纤温度传感器系统主要应用在

  a)    水库大坝,主要是温度监控、混凝土大坝监控、渗漏检测及定位、水渗漏路径的定位、下沉过程的测量、变形测量、岩层研究。

  b)    电力,主要是电线电缆的温度测量、火灾的早期探测、对电线及电缆的测量。

  c)    地热发电厂,凿洞内部的温度检测、热反应测试、凿洞周围区域的环境监控、热液体设施的温度测量、高温、干燥地层设施的温度测量。

  d)    隧道,收缩压力的测量、长期的测量、裂缝及损坏的监控、火灾检测。

  e)    桥梁,安装过程的测量、变形测量、裂缝及损坏的监控、负荷试验的测量。

  f)     热水管道原油管道等,温度监控、管道及渗漏的检测、渗漏处的定位、建筑物质量的控制。

  分布式光纤温度传感器系统的技术原理是什么?

  该技术主要依据光纤的光时域反射(OTDR)和光纤的背向喇曼散射温度效应。激光脉冲射入光纤内部,光子与光纤材料分子在内部相互作用,一部分光被反射回来,反射光携带着被散射光子运动的热信息。因此,被反射回来光的光谱携带了光纤的温度信息,可以测量沿光纤每一点的温度。

  光谱的分析包括激光在光纤中的传播速率,通常(像雷达原理)和光的速度一样,用很短的时间间隔(比如1米)去扫描整个光纤的长度,根据这样沿光纤的温度分布就可以决定了。需要提出的是所测得的每一点温度是一段光纤上的平均温度。由于光的速度很快,因此一条数千米长的光纤可以在不到一秒的时间内扫描完毕。

  分布光纤温度传感技术设备包括两部分:传感光缆和主机。光缆里面通常有若干根光纤组成,光纤是温度敏感材料,因此沿着光纤(光缆)可以连续测量任意一点的温度。这就是一种研究温度变化的设备。

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编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_2016031414758.html
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