2-3.輻射溫度計

什麼是輻射溫度計?

當用戶將手掌對準太陽時,手掌會感到溫暖,因為手掌的溫暖神經細胞會感應到太陽發出的紅外輻射。
溫暖的神經細胞感測到的溫度信息通過神經傳遞到大腦,並被識別為“高溫”。

不僅太陽,而且所有物質都根據物質的溫度成比例地發射紅外光。
輻射溫度計通過捕獲物質發出的紅外輻射來測量溫度。

輻射溫度計的原理

輻射溫度計使用熱電堆。
熱電堆是一種檢測元件,可吸收從物質發出的紅外線並根據溫度生成電信號。

熱電堆-SEMITEC Corporation

熱電堆配備有大量熱電偶,用於收集中心的熱結點和外圍的冷結點。
從物質發出的紅外線通過透鏡聚焦在熱電堆上,熱結點被加熱。
塞貝克效應在熱結和冷結之間產生電壓差,從而可以進行溫度測量。
通過放大器將其放大,校正發射率,並顯示溫度。

輻射溫度計的特點

輻射溫度計的主要特徵是它無需接觸即可測量溫度。

使用輻射溫度計的主要優點

移動/旋轉物質的溫度測量
接觸熱電偶時會導致表面破裂的物質的溫度測量
接觸熱電偶時表面溫度發生變化的小熱容材料的溫度測量

使用輻射溫度計的主要缺點

發射率設置取決於物質
無法測量物體內部的溫度
無法測量氣體溫度

使用輻射溫度計時的要點

關於發射率

由於散熱的輻射率ε隨加熱對象的不同而不同,因此,除非設置正確的輻射率,否則無法正確測量測量溫度。
發射率將黑體定義為1。
對於橡膠和陶瓷,0.95就足夠了。
具有光滑表面的加熱物體(例如金屬)通常具有較低的發射率。

如何確定發射率

如果用於再現性的方法的被加熱物體的發射率大致可以接受,請參考文獻中所述的發射率。
根據基爾霍夫(輻射能)定律,物質吸收的能量等於發射的能量,因此吸收率=發射率。

參考網頁 遠紅外吸收率

如果需要精確的發射率,請使用輻射溫度計和接觸溫度計(例如熱電偶)兩種方法測量溫度,然後設置發射率以使顯示的值匹配。

發射率設定誤差

如果輻射溫度計設定的發射率與測量對象的正確發射率不同,則可能導致測量錯誤。
發射率和測量對象的溫度之間的關係不是直線,因此如果測量條件不同,則測量溫度將發生變化。
發射率設置相差1%並不意味著溫度相差1%。
有時更多,有時更少。

發射率設定誤差與溫度測量誤差之間的關係(典型示例)

測量對象尺寸,光斑直徑和測量距離

輻射溫度計具有可測量的範圍(稱為光斑直徑)和測量距離。
為了進行精確的溫度測量,必須使用光斑直徑和測量距離為額定值。
使用輻射溫度計時,光點直徑必須始終小於物體。