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日志

红外光在传感领域的应用及分类

已有 985 次阅读2018-1-31 16:35 |个人分类:传感器|系统分类:传感与控制

红外温度传感器,在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时,由于它内部热运动的存在,就会不断地向四周辐射电磁波,其中就包含了波段位于0.75100μm 的红外线,红外温度传感器就是利用这一原理制作而成的。

温度是度量物体冷热程度的一个物理量,是工业生产中很普遍、很重要的一个热工参数,许多生产工艺过程均要求对温度进行监视和控制,特别是在化工、食品等行业生产过程中,温度的测量和控制直接影响到产品的质量和性能。

红外线是一种人眼看不见的光线,但事实上它和其它任何光线一样,也是一种客观存在的物质。任何物体只要它的温度高于热力学零度,就会有红外线向周围辐射。红外线是位于可见光中红色光以外的光线,故称红外线。它的波长范围大致在0.75~100μm的频谱范围之内。

红外辐射的物理本质是热辐射。物体的温度越高,辐射出来的红外线越多,红外辐射的能量就越强。研究发现,太阳光谱的各种单色光的热效应从紫色光到红色光是逐渐增大的,而且最大的热效应出现在红外辐射的频率范围之内,因此人们又将红外辐射称为热辐射或者热射线。







热传感器是利用辐射热效应,使探测器件接收辐射能后引起温度升高,进而使传感器中一栏与温度的性能发生变化。检测其中某一性能的变化,便可探测出辐射。多数情况下是通过赛贝克效应来探测辐射的,当器件接收辐射后,引起一非电量的物理变化,也可通过适当变化变为电量后进行测量。

接下来为大家介绍一款工采网从德国进口的红外温度传感器,要知道德国制造的产品一向是质量和性能齐飞的。今天给大家介绍的是由德国HLP公司生产的红外温度传感器 -
TS318-1B0814
,这是一款主要用在非接触式测量,功能是将物体发出的热辐射转化为电压输出。应用领域包括电器、医疗、自动设备、消费类产品、工业应用等。

选择红外温度传感器的两点要素:

性能指标:首先就是量程也就是测温范围,选择红外温度传感器时一定要注意到它的量程,只有选择了适合的量程才能更好的测量。用户的被测温度范围一定要考虑准确、周全,既不要过窄,也不要过宽。其次是要注意传感器的尺寸,不能选择过大也不能太小,必须选择适合自己的尺寸才能更好的方便测量,量程和尺寸是选择传感器都要注意的,但是选择红外温度传感器还要确定光学分辨率、确定波长范围、确定响应时间、信号处理功能等。

工作条件:红外温度传感器所处的环境条件对测量结果有很大影响,应加以考虑、并适当解决,否则会影响测温精度甚至引起测温仪的损坏。当环境温度过高、存在灰尘、烟雾和蒸汽的条件下,可选用厂商提供的保护套、水冷却、空气冷却系统、空气吹扫器等附件。这些附件可有效地解决环境影响并保护测温仪,实现准确测温。

红外温度传感器根据原理可分为单色温度传感器和双色温度传感器。对于单色温度传感器,在进行测温时,被测目标面积应充满传感器视场。建议被测目标尺寸超过视场大小的50%为好。如果目标尺寸小于视场,背景辐射能量就会进入传感器的视声符支干扰测温读数,造成误差。相反,如果目标大于测温仪的视场,测温仪就不会受到测量区域外面的背景影响。











双色温度传感器是由两个独立的波长带内辐射能量的比值来确定的。因此当被测目标很小,没有充满现场,测量通路上存在烟雾、尘埃、阻挡对辐射能量有衰减时,都不会对测量结果产生影响,有的甚至在能量衰减了95%的情况下,仍能保证要求的测温精度。对于目标细小,又处于运动或振动之中的目标;有时在视场内运动,或可能部分移出视场的目标,在此条件下,使用双色温度传感器是最佳选择。如果测温仪和目标之间不可能直接瞄准,测量通道弯曲、狭小、受阻等情况下,双色光纤温度传感器是最佳选择。这是由于其直径小,有柔性,可以在弯曲、阻挡和折叠的通道上传输光辐射能量,因此可以测量难以接近、条件恶劣或靠近电磁场的目标。温度传感器所处的环境条件对测量结果有很大影响,当环境温度过高、存在灰尘、烟雾和蒸汽的条件下,可选用厂商提供的保护套、水冷却、空气冷却系统、空气吹扫器等附件。这些附件可有效地解决环境影响并保护测温仪,从而实现准确测温。


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