如何选择红外测温仪,测温仪性能特点

目前市场上红外测温仪产品很多，让我们有点眼花缭乱。那么如何正确准确选择红外测温仪呢？选择时既做到满足实际需要，又要少化钱，同时性能与质量得到保证。北京海洋兴业科技有限公司根据经验整理，认为选择合适的红外测温仪，应从以下几个方面入手：首先需要确定测量目标要求，考虑被测目标温度和大小、测量距离、被测目标的材料、目标所处环境；其次要考虑仪器的响应速度、测量精度、是在现场使用还是在线监测等；然后再选择红外测温仪的性能、功能和价格等，成为*佳搭配；*后也适当考虑使用方便性、品牌、维修和校准等质量保证与服务问题。这些要求具体如下：

1、测量温度范围：测温范围是红外测温仪*重要的一个性能指标，每种型号的测温仪都有自己特定的测温范围，建议您按照测量的需求，选择适当范围的红外测温仪。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，测温范围过宽，会降低测温精度，温度过高价格也贵，经济上有点不划算；温度过低不能满足要求。根据黑体辐射定律，在光谱的短波段由温度引起的辐射能量变化将超过由发射率误差所引起的辐射能量变化，因此，测温时应尽量选用短波较好。一般来说，测温范围越窄，监控温度的输出信号分辨率越高，精度可靠性容易解决。

2、测量精度和*小分辨率：测量精度和分辨率是两个不同的概念，容易弄混。测量精度是保证测量是否准确的*指标，也是确定红外测温仪性能好坏的关键指标。分辨率是测量某一具体温度时的*小量度。

3、发射率：根据客户的使用反馈信息，当使用红外测温仪时，经常会出现测量偏差，其中有50%的情况，发射率是导致误差产生的祸首。由于红外测温仪适用于各种场合，被测物体表面的材料材质及颜色不同（尤其是HVAC系统中各种管道），其对外发射红外能量的能力就不一样。通过发射率调节，可减少由于材料而产生的测量误差。所以仪器是否具备这一功能至关重要。

4、目标尺寸：即光点尺寸(spot size)，就是测温仪测量点的面积。您距离目标越远，光点尺寸就越大。红外测温仪根据试验方法可分为单色测温仪和双色测温仪(辐射比色测温仪)。对于单色测温仪，在进行测温时，被测目标面积应充满测温仪视场。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测温仪干扰测温读数，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。对于比色测温仪，其温度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，不充满视场，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。甚至在能量衰减了95%情况下，仍能保证要求的测温精度。对于细小而又处于运动或震动之中的目标，比色测温仪是*佳选择，因为光线直径小、有柔性，可以在弯曲、阻挡和折叠的通道上传输光辐射能量，可以测量难以接近、条件恶劣或靠近电磁场的目标。

5、距离系数比(D：S)：即光学分辨率，指红外测温仪到目标之间的距离D与测量光斑直径S之比。如在远离测量直径小的目标时,应选择高比率的红外测温仪。而距离系数比越高,红外测温仪的成本也越高。为了获得精确的温度读数，测温仪与测试目标之间的距离必须在合适的范围之内。如果测温仪由于环境条件限制必须安装在远离目标之处，而又要测量小的目标，就应选择高光学分辨率的测温仪。对于固定焦距的测温仪，在光学系统焦点处为光斑*小位置，近于和远于焦点位置光斑都会增大。存在两个距离系数。因此，为了能在接近和远离焦点的距离上准确测温，被测目标尺寸应大于焦点处光斑尺寸，变焦测温仪有一个*小焦点位置，可根据到目标的距离进行调节。增大D：S，接收的能量就减少，如不增大接收口径，距离系数D：S很难做大，这就要增加仪器成本。

6、波长范围：目标材料的发射率和表面特性决定测温仪的光谱相应波长，对于高反射率合金材料，有低的或变化的发射率。在高温区，测量金属材料的*佳波长是近红外，可选用0.8～1.0μm。其它温区可选用1.6μm、2.2μm和3.9μm。由于有些材料在一定波长上是透明的，红外能量会穿透这些材料，对这种材料应选择特殊的波长。如测量玻璃内部温度选用1μm、2.2μm和3.9μm(被测玻璃要很厚，否则会透过)波长；测玻璃表面温度选用5μm；测低温区选用8～14μm为宜。如测量聚乙烯塑料薄膜选用 3.43μm、聚酯类选用4.3μm或7.9μm，厚度超过0.4mm的选用8-14μm。如测火焰中的CO用窄带4.64μm，测火焰中的NO2用4.47μm。

7、响应时间：响应时间为红外测温仪到达*后读数的95%能量所需要的时间，表示红外测温仪对被测温度变化的反应速度，它与光电探测器、信号处理电路及显示系统的时间常数有关。红外测温仪响应时间的选择要和被测目标的情况相适应，确定响应时间主要根据目标的运动速度和目标的温度变化速度。如果目标的运动速度很快或测量快速加热的目标时，要选用快速响应红外测温仪，否则达不到足够的信号响应，会降低测量精度。然而，并不是所有应用都要求快速响应的红外测温仪。对于静止的或目标热过程存在热惯性时，响应时间就可以放宽要求了。

8、信号处理功能：鉴于离散过程(如零件生产)和连续过程不同，所以要求红外测温仪具有多信号处理功能(如峰值保持、*小值保持、平均值)可供选用，如测温传送带上的瓶子时，就要用峰值保持，其温度的输出信号传送至控制器内。否则测温仪读出瓶子之间的较低温度值。若用峰值保持，设置测温仪响应时间稍长于瓶子之间的时间间隔，这样至少有一个瓶子处于测量中。

9、环境条件：测温仪所处的环境条件对测量结果有很大影响，应予考虑并适当解决，否则会影响测温精度甚至引起损坏。当环境温度高，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。在确定附件时，应尽可能要求标准化服务，以降低安装成本。当在噪声、电磁场、震动或难以接近环境条件下，或其他恶劣条件下，烟雾、灰尘或其他颗粒降低测量能量信号时，光线比色测温仪是*佳选择。

在密封的或危险的材料应用中(如容器或真空箱)，测温仪通过窗口进行观测；材料必须有足够的强度并能通过所用测温仪的工作波长范围；还要确定操作工是否也需要通过窗口进行观察，因此要选择合适的安装位置和窗口材料，避免相互影响。在低温测量应用中，通常用Ge或Si材料作为窗口，不透可见光，人眼不能通过窗口观察目标。如操作员需要通过窗口目标，应采用既透红外辐射又透过可见光的光学材料，如ZnSe或BaF2等作为窗口材料。当测温仪工作环境中存在易燃气体时，可选用本征安全型红外测温仪，从而在一定浓度的易燃气体环境中进行安全测量和监视。在环境条件恶劣复杂的情况下，可以选择测温头和显示器分开的系统，以便于安装和配置。 了解红外测温仪的工作试验方法、技术指标、环境工作条件及操作和维修等是用户正确地选择和使用红外测温仪的基础。光学系统汇集其视场内的目标红外辐射能量，视场的大小由测温仪的光学零件以及位置决定。红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路按照仪器内部的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。除此之外，还应考虑目标和测温仪所在的环境条件，如温度、气氛、污染和干扰等因素对性能指标的影响及修正方法。一切温度高于零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布——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，便能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础。黑体辐射定律：黑体是一种理想化的辐射体，它吸收所有波长的辐射能量，没有能量的反射和透过，其表面的发射率为1。应该指出，自然界中并不存在真正的黑体，但是为了弄清和获得红外辐射分布规律，在理论研究中必须选择合适的模型，这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型，从而导出了普朗克黑体辐射的定律，即以波长表示的黑体光谱辐射度，这是一切红外辐射理论的出发点，故称黑体辐射定律。物体发射率对辐射测温的影响：自然界中存在的实际物体，几乎都不是黑体。所有实际物体的辐射量除依赖于辐射波长及物体的温度之外，还与构成物体的材料种类、制备方法、热过程以及表面状态和环境条件等因素有关。因此，为使黑体辐射定律适用于所有实际物体，必须引入一个与材料性质及表面状态有关的比例系数，即发射率。该系数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，就知道了任何物体的红外辐射特性。影响发射率的主要因素在：材料种类、表面粗糙度、理化结构和材料厚度等。当用红外辐射测温仪测量目标的温度时首先要测量出目标在其波段范围内的红外辐射量，然后由测温仪计算出被测目标的温度。单色测温仪与波段内的辐射量成比例；双色测温仪与两个波段的辐射量之比成比例。红外系统：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，视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路，并按照仪器内疗的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。

电子混凝土测温仪的操作步骤JDC-2混凝土测温仪操作方法：

1．用主机与测温探头测量材料温度

将测温探头的插头插入主机插座，按下电源开关，将测温探头金属杆插入被测物中，插入深度不少于其长度的1/2，两分钟左右在主机上读取温度数据。在测量拌合物温度时，为避免测温探头与拌合物中的硬物过度撞击而影响使用寿命，可先用金属棍在拌合物中预留孔，再将测温探头插入孔中测温。每次用后应将测温探头擦拭干净。

电子混凝土测温仪的操作步骤

2．用主机与测温线测量大体积混凝土温度

施工测温方案确定后，根据测温点数量和深度选用长度规格合适的测温线，例如：实际测温点深 0.2m ～ 0.3m ，可选用规格为 0.5m 的测温线；实际测温点深 2.5m ～ 2.8m ，可选用规格为 3m 的测温线，以次类推。预埋时可用钢筋等杆件作支承物，将测温线按照纵向测温点距离绑在支承物上，温度传感器与支承物之间应做隔热处理。在浇筑混凝土时，将绑好测温线的支承物植入混凝土中，温度传感器处于测温点位置，插头留在混凝土外面并用塑料袋罩好，避免潮湿，保持清洁。为便于操作，留在外面的导线长度应大于 20cm 。测温时，按下主机电源开关，将测温线插头插入主机插座中，主机显示屏上即可显示相应测温点的温度。

3．用主机与测温线测量冬期施工混凝土温度

在浇筑混凝土时，按冬期施工测温方案预留测温孔，在每个孔内放置一支测温线，测温线的插头留在孔外并用塑料袋罩好，避免潮湿，保持清洁。测温时，按下主机电源开关，将测温线插头插入主机插座中，主机显示屏上即可显示相应测温点的温度。每阶段测温结束后将测温线收存好，以备下次再用。也可将测温线埋入混凝土中一次性使用，具体作法见使用方法“ 2 ”。

4．夜间测温读数照明功能的使用

在夜间或黑暗环境下使用时，按下主机照明开关，液晶显示屏可发出淡绿色的背景光，使读数清晰醒目