非接触式温度传感器

文章出处：yaxun88 人气：发表时间：2017-02-14 12:52

非接触式温度传感器

非接触式温度传感器的敏感元件与被测对象互不接触，称非接触式测温仪器。这种测温仪器可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速（瞬变）对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分布。
非接触式温度传感器的测温定律:
最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律，称为辐射测温仪表。辐射测温法包括:亮度法（见光学高温计）、辐射法（见辐射高温计）比色法（见比色温度计）。
各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。只有对黑体（吸收全部辐射并不反射光的物体）所测温度才是真实温度。
1,如欲测定物体的真实温度，则必须进行材料表面发射率的修正。而材料表面发射率不仅取决于温度和波长，而且还与表面状态、涂膜和微观组织等有关，因此很难精确测量。在自动化生产中往往需要利用辐射测温法来测量或控制某些物体的表面温度，
2,如冶金中的钢带轧制温度、轧辊温度、锻件温度和各种熔融金属在冶炼炉或坩埚中的温度。在这些具体情况下，物体表面发射率的测量是相当困难的。
3,对于固体表面温度自动测量和控制，可以采用附加的反射镜使与被测表面一起组成黑体空腔。附加辐射的影响能提高被测表面的有效辐射和有效发射系数。利用有效发射系数通过仪表对实测温度进行相应的修正，最终可得到被测表面的真实温度。最为典型的附加反射镜是半球反射镜。球中心附近被测表面的漫射辐射能受半球镜反射回到表面而形成附加辐射，从而提高有效发射系数：式中ε为材料表面发射率，ρ为反射镜的反射率。至于气体和液体介质真实温度的辐射测量，则可以用插入耐热材料管至一定深度以形成黑体空腔的方法。通过计算求出与介质达到热平衡后的圆筒空腔的有效发射系数。,进行修正而得到介质的真实温度。
非接触式温度传感器优点：
1>.测量上限不受感温元件耐温程度的限制，因而对最高可测温度原则上没有限制。对于1800℃以上的高温，主要采用非接触测温方法。随着红外技术的发展，辐射测温逐渐由可见光向红外线扩展，700℃以下直至常温都已采用，且分辨率很高。
2>.由于和被测量介质不直接发生接触，所以不用考虑被接触介质的一些自身物理特性，例如：粘附、腐蚀、磨损等等都不会对传感器造成损害。而接触式的就要面临这些问题的额外解决。
3>.受空间局限性较小。对于一些距离较远不易接触到的被测量目标可以远距离测量温度。
4>.对于一些不方便接触测量的目标可以实现测量，例如旋转机械、运动中的目标等等
非接触式温度传感器缺点：
1、容易受到环境因素干扰，例如热辐射
2、不容易实现对目标的长期连续测量。

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