智能紅外測(cè)溫儀研究

0　引言　　

　　紅外測(cè)溫技術(shù)與傳統(tǒng)測(cè)溫技術(shù)相比有巨大的優(yōu)越性，因此在很多工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程如電力系統(tǒng)、冶金系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。紅外測(cè)溫產(chǎn)品有著廣闊的應(yīng)用前景。

　　目前紅外測(cè)溫產(chǎn)品主要有兩類(lèi)：點(diǎn)式紅外測(cè)溫儀和面式紅外測(cè)溫儀。面式紅外測(cè)溫儀即紅外熱像儀。現(xiàn)在點(diǎn)式紅外測(cè)溫儀就其測(cè)溫性能及其輔助功能上來(lái)說(shuō)不如紅外熱像儀，主要缺點(diǎn)如下：

　　(1)遠(yuǎn)距離、小目標(biāo)難以對(duì)準(zhǔn)，人為因素影響較大，從而影響測(cè)溫精度；

　　(2)測(cè)溫結(jié)果不利于保存分析，限于局部沒(méi)有全局效果，從而有時(shí)不利于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題；

       (3)不利于遠(yuǎn)程遙控，自動(dòng)化、智能化程度較低。　　

       由于紅外熱像儀價(jià)格昂貴，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品價(jià)格在20～30萬(wàn)左右，進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格更是在70～80萬(wàn)左右， 這大大限制了它的推廣應(yīng)用，而點(diǎn)式紅外測(cè)溫儀價(jià)格只有一兩萬(wàn)元左右。就測(cè)溫精度來(lái)說(shuō)，點(diǎn)式紅外測(cè)溫儀和紅外熱像儀相比精度相當(dāng)，并且很多應(yīng)用場(chǎng)合精度要求也不是很高。可不可以采取一定措施彌補(bǔ)其缺點(diǎn)，而又不太大的增加其成本呢？文中就力圖解決這一問(wèn)題！

       1　紅外測(cè)溫基本原理　　

　　物體紅外輻射能量的大小及波長(zhǎng)的分布與其表面溫度有著十分密切的關(guān)系。因此，通過(guò)對(duì)物體自身紅外輻射的測(cè)量，便能準(zhǔn)確地確定它的表面溫度，紅外測(cè)溫儀就是利用這一原理來(lái)檢測(cè)溫度的。

　　在實(shí)際測(cè)量中，由于所測(cè)量的波長(zhǎng)范圍不同，有不同的測(cè)溫方法和測(cè)溫儀器，下面以常用的全輻射測(cè)溫法為例介紹其原理：

　　設(shè)物體的真實(shí)溫度為T(mén)，發(fā)射率為ε，則測(cè)量該物體的總輻射率時(shí)，儀器輸出電信號(hào)為：

        Vi＝CεσT4                                                     (1)

       C屬于儀器的系統(tǒng)，包括探測(cè)器的響應(yīng)率、電子線路的增益；σ為波光茲曼常數(shù)。

       推導(dǎo)出：
　　 
　　用此法測(cè)得的溫度T即為物體的輻射溫度，它是根據(jù)測(cè)量波長(zhǎng)從零到無(wú)限大整個(gè)光譜范圍的物體的總輻射功率所測(cè)得的溫度。

       2　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖　　

　　為實(shí)現(xiàn)紅外測(cè)溫儀的自動(dòng)化和智能化，采用如圖1所示的結(jié)構(gòu)。 

                 

　　(1)采用步進(jìn)電機(jī)控制的機(jī)械云臺(tái)結(jié)構(gòu)，適應(yīng)了工業(yè)系統(tǒng)遠(yuǎn)程遙控、無(wú)人值守的發(fā)展要求。這一裝置可通過(guò)上位機(jī)遠(yuǎn)程遙控，自動(dòng)將測(cè)溫系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)被測(cè)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)全方位360 紅外遙控器相關(guān)文章:紅外遙控器原理
紅外熱像儀相關(guān)文章:紅外熱像儀原理