超高溫微波馬弗爐

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1、紅 外 測 溫 原 理 紅 外 線 輻 射 的 簡 稱 。量 子 物 理 學(xué) 知 識 告 訴 我 們 ， 自 然 界 中任 何 物 體 每 時 每 刻 都 在 通 過 分 子 振 動向 外 輻 射 能 量 ， 這 種 輻 射 能 量 是 以 “波 ” 的 形 式 出 現(xiàn) 的 。 “ 波 ” 的 傳 播 速度 是 一 個 常 數(shù) ， 即 30萬 公 里 秒 ， 而分 子 振 動 的 頻 率 卻 是 各 不 相 同 的 。紅 外 1、 紅 外 根 據(jù) （ 速 度 頻 率 波 長 ） 可 知 ， 不 同 振 動 頻 率 的 分 子 發(fā) 出 的 輻射 波 長 是 不 一 樣 的 ， 可 見 光 的 輻

2、 射 波 長 范 圍 在 0.36 0.72m， 紫光 波 長 最 短 0.36m， 紅 光 波 長 最 長 0.72m。比 紫 光 波 長 更 短 的 輻 射 稱 為 紫 外 線 ， 如 光 ， 射 線 等 ； 比 紅 光 波長 更 長 的 輻 射 稱 為 紅 外 線 ， 波 長 一 般 在 0.70 000m之 間 。1、 紅 外 射 線 X 射 線 紫 外 線 可 見 光 熱 量 微 波 無 線 電 .4 .7 2 6 8 15短 波IR 長 波IR波 長 ， 微 米近 IR 工 業(yè) 用 紅 外 測 溫 儀 的 工 作 波 長 在 0.65至 14微 米 范 圍 內(nèi)2、 電 磁 波 譜電

3、 磁 波 譜 2、 電 磁 波 譜 2、 電 磁 波 譜威 廉 赫 謝 爾 爵 士 于 1800年 發(fā) 現(xiàn) 紅 外 線 絕 對 零 度 (-273 ) 以 上 的 物 體 都 輻 射 紅 外能 量 2、 電 磁 波 譜 William Herschel 1738 -1822 自 然 界 中 任 何 高 于 絕 對 零 度 （ 273 ） 的 物 體 都 在 隨 時 隨 地 的 向 外 發(fā) 出 輻 射 能 量 ， 能 夠探 測 并 接 收 物 體 發(fā) 出 的 輻 射 能 量 從 而 測 量 出 物 體 溫 度 的 儀 器 稱 之 為 紅 外 測 溫 儀 。3、 紅 外 測 溫 儀紅 外 測 溫

4、儀 4、 測 溫 儀 的 構(gòu) 成紅 外 測 溫 儀 實 際 上 是 一 種 非 接 觸 式 輻 射 能 量 探 測 器 ， 世 界 上 所 有的 物 體 都 會 產(chǎn) 生 紅 外 線 輻 射 。 而 輻 射 的 能 量 則 與 該 物 體 的 溫 度 成比 例 ， 非 接 觸 式 溫 度 測 量 即 是 測 量 物 體 輻 射 能 量 的 強 弱 ， 并 由 此得 到 一 個 與 該 物 體 溫 度 成 比 例 的 信 號 。 測 溫 儀 的 構(gòu) 成 4、 測 溫 儀 的 構(gòu) 成目 標(biāo) 探 測 器 信 號 處 理 和 顯 示 453CSP1 470CEMS .85大 氣 窗 口 濾 波 片 和

5、鏡 頭 4、 測 溫 儀 的 構(gòu) 成 波 長 (microns微 米 ) 5、 大 氣 窗 口大 氣 中 的 水 蒸 氣 、 二 氧 化 碳 等 對 某 些 紅 外 輻 射 波 段 不 吸 收 或極 少 吸 收 ， 有 利 于 能 量 進 行 傳 輸 從 而 能 被 紅 外 測 溫 儀 探 測 到 .這樣 的 特 殊 紅 外 波 段 即 為 所 謂 “ 大 氣 窗 口 ” 。 紅 外 波 段 的 選取 要 考 慮 “ 大氣 窗 口 ” 的 影響大 氣 窗 口 6、 普 郎 克 定 律普 郎 克 定 律普 郎 克 通 過 量 子 理 論 推 導(dǎo)出 的 波 長 、 溫 度 與 黑 體 輻射 能 量

6、 的 關(guān) 系 式 ， 它 定 量的 確 定 了 不 同 溫 度 的 黑 體在 各 個 波 段 中 的 輻 射 能 量的 大 小 ， 是 紅 外 測 溫 儀 的理 論 基 礎(chǔ) 。 6、 普 郎 克 定 律 Relative Energie Max Planck 1858 -1947 6、 普 郎 克 定 律普 郎 克 定 律 給 出 了 以 下 幾 點 結(jié) 論 ：1. 物 體 的 溫 度 越 高 ， 其 發(fā) 出 的 輻 射 能 量 越 大 。 這 是 單 色 （ 波 段 ）測 溫 儀 的 設(shè) 計 依 據(jù) 。2. 在 一 定 溫 度 下 ， 物 體 在 不 同 波 長 處 的 輻 射 能 量 不

7、同 ， 存 在 一 個輻 射 峰 值 波 長 ， 即 在 此 波 長 處 的 物 體 輻 射 能 量 最 大 。3. 隨 著 物 體 溫 度 升 高 ， 其 輻 射 峰 值 波 長 向 短 波 方 向 移 動 ， 移 動 規(guī) 律 遵 守 維 恩 位 移 定 律 。 7、 黑 體黑 體 發(fā) 射 率 與 波 長 無 關(guān) 且 都 等 于 的 物 體 稱為 黑 體 。 它 是 一 個 理 想 輻 射 體 ， 表 明 它的 自 身 能 量 可 以 全 部 向 外 界 輻 射 出 來 ，但 自 然 界 中 并 不 存 在 這 樣 的 理 想 黑 體 。黑 體 爐 即 為 人 工 制 造 的 性 能 接 近

8、 理 想 黑體 的 輻 射 標(biāo) 準(zhǔn) 源 ， 用 于 定 期 對 紅 外 測 溫儀 進 行 檢 測 標(biāo) 定 。 7、 黑 體黑 體 輻 射 的 光 譜 特 性不 同 溫 度 的 輻 射 曲 線 永 不 會 相 交隨 溫 度 增 加 ， 輻 射 能 量 增 大 而 峰 值 波 長 減 小短 波 處 曲 線 坡 度 更 大 ， 能 量 對 溫 度 的 變 化 更 靈 敏 8、 發(fā) 射 率發(fā) 射 率 在 同 一 溫 度 下 ， 實 際 物 體 輻 射 能 量 與 標(biāo) 準(zhǔn) 黑 體 的 輻 射 能 量 的 比 值 稱為 該 實 際 物 體 的 發(fā) 射 率 ， 又 稱 輻 射 率 、 黑 度 系 數(shù) 等 ，

9、 符 號 為 ， 。根 據(jù) 上 述 定 義 可 知 ， 黑 體 的 發(fā) 射 率 為 ， 其 他 實 際 物 體 的 發(fā) 射 率 小于 。 說 明 任 何 一 個 實 際 物 體 都 不 能 完 全 向 外 界 輻 射 出 來 自 身 的 全部 能 量 。 發(fā) 射 率 值 隨 波 長 變 化 ， 金 屬 的 短 波 發(fā) 射 率 比 長 波 發(fā) 射 率 高 。 9、 絕 對 溫 度 T絕 對 溫 度 TT=273+ （ 開 /K）即 絕 對 溫 度 （ 熱 力 學(xué) 溫 度 ） 量 值 等 于 攝 氏 溫 度 量 值 加 273 ，單 位 為 開 ， 符 號 為 K。攝 氏 溫 度 0 = 273K

10、 10、 透 射 率 /發(fā) 射 率 /吸 收 率透 射 率透 過 物 體 的 輻 射 能 量 與 入 射 到 該 物 體 的 輻 射 能 量 之 比 稱 為 該 物 體 的透 射 率 ， 符 號 為 ， 。 被 物 體 表 面 反 射 回 來 的 輻 射 能 量 與 入 射 到 該 物 體 的 輻 射 能 量 之 比 稱 為 該 物 體 的 反 射 率 ， 符 號 為 r， r 。 被 物 體 內(nèi) 部 吸 收 的 輻 射 能 量 與 入 射 到 該 物 體 的 輻 射 能 量 之 比 稱 為 該 物體 的 吸 收 率 ， 符 號 為 a， a 。 反 射 率吸 收 率 10、 透 射 率 /發(fā)

11、 射 率 /吸 收 率根 據(jù) 能 量 守 恒 原 理 ， 物 體 的 入 射 能 量 等 于 被 其 透 射 、 反 射 及 吸 收 的 能量 之 和 ， 即 有 關(guān) 系 式 ： r a - （ ）再 根 據(jù) 熱 平 衡 原 理 ， 物 體 在 熱 平 衡 狀 態(tài) 下 ， 其 內(nèi) 部 吸 收 的 能量 等 于 同 時 其 向 外 輻 射 的 能 量 ， 即 有 關(guān) 系 式 ：a - （ ） 將 （ ） 代 入 （ ） 得 到 ： r - （ ）對 于 一 般 非 透 明 物 體 ， 透 射 率 。 代 入 （ ） 得 到 ：r - （ ） 對 于 非 透 明 熱 平衡 物 體 而 言 ， 其反

12、 射 率 與 發(fā) 射 率之 和 等 于 結(jié) 論實 際 應(yīng) 用 當(dāng) 中 , 表 面 狀 況 越 光 滑 ， 看 上 去 越 明 亮 的 不 透 明 物體 ， 其 反 射 率 較 高 ， 同 時 其 發(fā) 射 率 肯 定 較 低 （ 向 外 輻 射 能 量較 小 ） ， 測 量 相 對 比 較 困 難 。 反 之 ， 對 那 些 表 面 狀 況 越 粗 糙， 看 上 去 越 灰 暗 的 不 透 明 物 體 ， 其 反 射 率 較 低 ， 同 時 其 發(fā) 射率 肯 定 較 高 （ 向 外 輻 射 能 量 較 大 ） ， 測 量 相 對 比 較 容 易 。結(jié) 論 11、 紅 外 測 溫 技 術(shù) 的 發(fā)

13、展紅 外 測 溫 技 術(shù) 的 發(fā) 展 探 測 器 及 電 子 技 術(shù) 的 發(fā) 展 低 溫 短 波 型 低 溫 快 速 響 應(yīng) 型 疊 層 雙 色 型 耐 高 環(huán) 溫 型 光 學(xué) 加 工 技 術(shù) 的 發(fā) 展 特 殊 波 長 的 選 擇 掃 瞄 測 溫 儀 光 纖 技 術(shù) 的 發(fā) 展 光 纖 瞄 準(zhǔn) 型 微 處 理 器 技 術(shù) 的 發(fā) 展 高 性 價 比 產(chǎn) 品 12、 紅 外 測 溫 儀 的 主 要 參 數(shù)紅 外 測 溫 儀 的 主 要 參 數(shù) 測 溫 范 圍 /響 應(yīng) 波 長 距 離 系 數(shù) （ 聚 焦 位 置 ） 發(fā) 射 率 調(diào) 節(jié) 測 量 精 度 及 重 復(fù) 性 響 應(yīng) 時 間 瞄 準(zhǔn) 方

14、 式 輸 出 方 式 現(xiàn) 場 環(huán) 境 要 求 13、 波 長 的 選 擇波 長 的 選 擇 在 滿 足 測 溫 范 圍 條 件 下 ， 近 可 能 選 擇 短 的 波 長 選 擇 能 將 目 標(biāo) 的 反 射 ， 透 射 能 量 降 到 最 低 的 波 長 特 殊 物 體 （ 塑 料 薄 膜 ， 玻 璃 ， 火 焰 等 ） 要 采 用 特 殊 的波 長 (被 測 物 體 不 透 明 的 波 長 ） 根 據(jù) 現(xiàn) 場 的 特 殊 環(huán) 境 選 擇 （ 如 觀 察 窗 口 ） 當(dāng) 視 場 被 部 分 遮 擋 時 ， 應(yīng) 選 擇 雙 色 儀 器 14、 目 標(biāo) 與 視 場目 標(biāo) 與 視 場 目 標(biāo) 大 于

15、 測 量 視 場 目 標(biāo) 等 于 測 量 視 場 目 標(biāo) 小 于 測 量 視 場目 標(biāo) 應(yīng) 充 滿 視 場 , 通 常 1.5倍 關(guān) 系 15、 影 響 發(fā) 射 率 的 主 要 因 素影 響 發(fā) 射 率 的 主 要 因 素 材 料 種 類 表 面 粗 糙 度 表 面 幾 何 形 狀 表 面 理 化 結(jié) 構(gòu) 狀 態(tài) （ 如 沉 積物 ， 氧 化 膜 ， 油 膜 等 ） 測 量 波 長 測 量 角 度目 標(biāo) 方 面 儀 器 方 面 16、 精 度 和 重 復(fù) 性精 度 與 重 復(fù) 性 指 相 同 條 件 下 輸 出 比 較 建 立 當(dāng) 地 “ 基 準(zhǔn) ” ， 測 量 與 基 準(zhǔn) 的 偏 差 工 藝

16、 監(jiān) 控 中 實 際 起 作 用 ， “ 工 藝 精 度 ”精 度重 復(fù) 性 與 “ 真 實 值 ” 比 較 當(dāng) 測 量 位 置 不 同 或 使 用 不 同 儀 器 測 同 一 物 體 時 ， 精 度 非 常 重 要 17、 響 應(yīng) 時 間響 應(yīng) 時 間 對 于 運 動 的 目 標(biāo) 和 快 速 加 熱 的 目 標(biāo) 響 應(yīng) 速 度 快 是 必 需 的 當(dāng) 溫 度 變 化 緩 慢 時 ， 響 應(yīng) 速 度 快 通 常 是 不 必 要 的 通 常 響 應(yīng) 時 間 可 調(diào) 為 最 佳 選 擇 18、 瞄 準(zhǔn) 方 式瞄 準(zhǔn) 方 式主 要 分 以 下 幾 種 : 光 學(xué) 瞄 準(zhǔn) 激 光 瞄 準(zhǔn) 視 頻 瞄

17、準(zhǔn) 單 點 激 光 瞄 準(zhǔn) 多 點 激 光 瞄 準(zhǔn) 交 叉 激 光 瞄 準(zhǔn)激 光 瞄 準(zhǔn) 中 又 分 :(特 別 要 注 意 是 同 軸 還 是 非 同 軸 瞄 準(zhǔn) ) 19、 輸 出 選 擇輸 出 選 擇 熱 偶 輸 出 電 流 輸 出 0 - 20 mA 4 - 20 mA 電 壓 輸 出 0 - 5 V 標(biāo) 準(zhǔn) 1 mV /C USB/RS232/RS485等 數(shù) 字 接 口 輸 出 PID或 其 它 輸 出 方 式 20、 使 用 紅 外 測 溫 儀 的 要 點使 用 紅 外 測 溫 儀 的 要 點 測 溫 范 圍 , 選 擇 合 適 的 測 量 波 長 目 標(biāo) 距 離 及 大 小 ,

18、 注 意 光 斑 的 計 算 方 法 目 標(biāo) 材 料 及 表 面 特 性 , 發(fā) 射 率 的 設(shè) 定 現(xiàn) 場 環(huán) 境 條 件 , 保 護 的 選 擇 數(shù) 據(jù) 的 采 集 和 記 錄 21、 紅 外 測 溫 儀 的 主 要 特 點紅 外 測 溫 儀 的 主 要 特 點 運 動 中 需 要 快 速 測 量 的 目 標(biāo) 和 高 溫 目 標(biāo) 難 以 接 觸 需 要 遠 距 離 測 量 的 目 標(biāo) 所 有 采 用 接 觸 測 量 時 可 能 被 損 壞 ， 有 危險 或 將 導(dǎo) 致 溫 度 改 變 的 目 標(biāo)非 接 觸 測 量 速 度 快 測 量 精 度 高適 合 于 測 量 22、 紅 外 測 溫 儀

19、 的 主 要 用 途紅 外 測 溫 儀 的 主 要 用 途 改 善 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 提 高 企 業(yè) 生 產(chǎn) 力 高 技 術(shù) 含 量 產(chǎn) 品 的 研 發(fā) 減 少 產(chǎn) 品 生 產(chǎn) 廢 品 率 及 售 后 維 修 診 斷 并 預(yù) 防 設(shè) 備 故 障 , 消 除 停 工 時 間 節(jié) 約 能 源 及 公 共 安 全 保 障 23、 按 應(yīng) 用 方 式 分 類按 應(yīng) 用 方 式 分 類便 攜 式 測 溫 儀又 稱 手 持 式 測 溫 儀 ， 體 積 較 小 ， 重 量 較 輕 ，電 池 供 電 ， 使 用 方 便 。 一 般 進 行 定 性 測 量 ，人 工 攜 帶 檢 測 應(yīng) 用 。 在 線 式 測 溫 儀又 稱 固 定 式 測 溫 儀 ， 現(xiàn) 場 安 裝 ， 固 定 使 用 ， 電 源 供 電 ， 連 續(xù) 測 量 。 一 般 進 行 定 量 測 量 ，輸 出 信 號 可 供 計 算 機 等 外 設(shè) 應(yīng) 用 。