河北勤繹科技有限公司
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閱讀：799發(fā)布時間：2022-3-16
紅外雙色測溫在熱軋帶鋼中的應用
傳統(tǒng)的紅外測溫技術測量誤差比較大，測量不，容易受外界干擾，而紅外雙色測溫技術實現了盡可能減少物體表面不同發(fā)射率帶來的測量誤差，其特點是響應速度快，測量準確，攜帶方便，使用壽命長。本文主要是對紅外雙色測溫技術的基本原理進行介紹及其在實際中的應用情況。
紅外；雙色；測溫儀；原理
隨著冶金工業(yè)自動化水平的提高，測溫成為冶金各行業(yè)生產中重要而*的關鍵技術。實際生產中，嚴格按照理論設定好的溫度進行生產，跟蹤調節(jié)生產過程中產品的溫度，有助于提高產量和降低成本。這就要求具有較為理想的測溫技術，而測溫技術實際工藝大多要求必須具有的特點是非接觸式、響應快、穩(wěn)定性能好和壽命長等。以往紅外測溫多是單純的依靠物體某一波段的紅外熱輻射來測量物體表面溫度，其測量結果往往達不到測量效果。而紅外雙色測溫技術是根據物體紅外熱輻射中兩個相鄰波段的能量比值來確定物體的溫度，其在實踐中的應用已經越來越凸顯其實用性。
1、問題的提出
利用物體的紅外熱輻射來測量物體表面溫度的方法即為紅外測溫。從基本原理出發(fā)，常用的紅外測溫儀可劃分為三種方式，即:全輻射方式、部分輻射式(又稱亮度式)和雙色式。 全輻射式測溫儀，又稱為輻射感溫機，利用輻射總量的大小來判別物體的溫度。接受元件一般是熱探測器，這種方式機構簡單，但靈敏度低，受發(fā)射率ε影響大。由于不同的物體的總發(fā)射率ε不同，因而同溫度的不同物體必須引入不同的修正。而實際物體的總發(fā)射率常常很難確定，加之接受的能量易于受環(huán)境煙塵干擾，因而誤差較大，現場工作適應性差。 部分輻射式測溫儀，常稱亮度式測溫儀，是選擇某一波段的輻射功率大小來判斷物體的溫度，又稱單色式測溫儀，接受元件一般是光電探測器，其接受的波段是選擇的，其特點是靈敏度較高，但由于是根據接受輻射能量的大小來判別物體的溫度，仍然受單色發(fā)射率ε (λ, T)的變化和環(huán)境干擾的影響較大。對測量距、目標大小均有相對嚴格的要求。 為了更加準確地測量高溫物體表面的問題，能解決發(fā)射率ε難測易變化及外界環(huán)境對測溫的影響，發(fā)展起來了一種新的紅外測溫技術——紅外雙色測溫技術。
2 解決思路
紅外雙色測溫儀又稱比色測溫。它不是根據直接接受到的物體熱輻射能量的大小來判別溫度，而是分別接受物體紅外熱輻射中兩個相鄰波段的能量，并求其比，再根據這個比值的大小來確定物體的溫度。當物體發(fā)射率較低時，兩個相鄰波段輻射的能量度相應較低，反之當物體發(fā)射率較高時兩相鄰波段輻射的能量都相應較高，只要物體的溫度相同，兩相鄰波段輻射能量的比值基本不變。因此采用紅外雙色測溫，一般可不進行發(fā)射率修正，
當環(huán)境出現煙塵干擾或者測溫距離發(fā)生變化時，由于因此而帶來接受的兩波段輻射信號的漲落是相同的，雙色測溫求比的結果并不發(fā)生變化，因而對測溫值的影響很小。所以紅外雙色測溫方式在工業(yè)現場環(huán)境抗*力強。*使用復現精度好。
雙色紅外測溫儀XCIT-6H2*產品概述：
XCIT比色測溫儀：采用雙色測溫方法，即通過目標物體輻射的兩個紅外波段的能量比值來確定被測物體的溫度。因測量結果取決于兩個波段輻射功率之比，所以，輻射能量的部分損失對測量結果沒有影響?？煽朔鬏斀橘|有灰塵、煙霧、水汽，視場局部遮擋和測量距離變化造成的輻射能量衰減而引起的測量誤差，特別適用于相對惡劣的測溫環(huán)境。
金屬熱加工過程中，金屬表面不可避免會快速氧化形成氧化層，氧化層會隨溫度變化脫落或者皴裂（例如軋鋼生產線），皴裂氧化皮和金屬本體形成間隙，使得氧化層的溫度低于金屬本體溫度。雙色測溫儀可以很好的克服因此引起的測量誤差。使得生產工藝數據可靠且離散性小，便于工藝分析。
比色測溫對于真空或保護氣體加熱系統(tǒng)也具有優(yōu)勢，可以克服玻璃窗口材料引起的測量誤差，讓測量值更接近真值。
XCIT比色測溫儀具有目視瞄準系統(tǒng)，非常方便用戶安裝及實時查看測溫儀是否對準目標。對于密封環(huán)境的測量系統(tǒng)，目視瞄準還可以作為爐內工況的觀察窗口。
XCIT比色測溫儀具有豐富的功能，實時高亮溫度測量值顯示，用戶可選測量方式，測量模式，測溫速度，輸出規(guī)格設置。*客戶各種現場使用需求。人機交互簡單，方便。
單色溫度計在使用過程中，會遇到以下幾種原因引起的測量誤差：1、材料氧化表面狀態(tài)發(fā)生改變，或者氧化物和原始材料開裂而引起較大的測量誤差。2、材料本身發(fā)射率較低而引起的測量誤差。3、測量環(huán)境惡劣（粉塵，煙霧，水蒸氣等）而引起的測量誤差。4、測量孔徑不能*測溫儀的視場需求而引起的測量誤差。
雙色紅外測溫儀XCIT-6H2*基本參數：
測量溫度范圍及響應波長：
XCIT-6H1 600-1400℃ 0.8-1.1μm（鍛造焊管 熱處理 化工）
XCIT-6H2 800-1800℃ 0.4-1.1μm（軋鋼鈦合金材料 耐火材料生產）
XCIT-6H3 1000-3000℃ 0.4-1.1μm（鎢鉬材料真空設備 科研試驗）
測量精度：±0.75%FS
重復精度：0.2%
分 辨 率：0.5℃
響應時間：<15ms
光學參數：
透鏡類型：雙膠合透鏡
探 測 器： SI
測量距離：0.56m-∞
距離系數：280:1
可測zui小目標：2mm
電氣參數：
供電電源：24VDC（±20％，500mA）
模擬輸出：0-5V /0-20mA /4-20mA
數字輸出：RS485（選配）
功 耗：<1.2W
絕緣電壓：≤500VAC
負載能力：≤300?
操作參數及執(zhí)行標準：
環(huán)境溫度：＜60℃
相對濕度：10-95%,無冷凝25-45℃
物理尺寸：Φ58×183mm
重 量：0.8kg
機械沖擊：GB/T2423.8-1995
熱 沖 擊：GB/T2423.1，GB/T2423.2
抗干擾標準：JB/T9233.11-1999
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