红外线测温仪的性能受什么影响?

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发表时间:2020-03-28 15:06作者:kdacctv

近期,受新型肺炎疫情影响,红外线测温仪这种非接触、快速、直观的检测方式,在防疫过程中发挥了不容小觑的作用。


疫情爆发以来,红外测温市场需求爆炸性增长, 除了全自动红外体温检测仪之外,额温枪/耳温枪等相关产品应用也很广泛,再加上额温枪、耳温枪的应用场所更灵活,价格也比较低,面对激增的需求,短时间内“一枪难求”。


随着技术的发展,市场上可供选择的红外线测温设备种类繁多,性能不同,功能、用途等方面也各不相同。一般来说,红外线测温设备的性能主要受以下指标影响:


1、测温范围


测温范围是测温仪最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。因此,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。

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的变化将超过由发射率误差所引起的辐射能量的变化,因此,测温时应尽量选用短波较好。


2、目标尺寸


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,所谓 “ 光点尺 寸 ” 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。

红外线测温仪根据原理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。

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% 的情况下,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,比色测温仪是最佳选择。这是由于光线直径小,有柔性,可以 在弯曲、阻挡和折叠的通道上传输光辐射能量,因此可以测量难以接近、条件恶劣或靠近电磁场的目标。


3、距离系数


距离系数由D:S之比确定,即测温仪探头到目标之间的距离D与被测目标直径之比。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。光学分辨率越高,即增大D:S比值,测温仪的成本也越高。

如果测温仪远离目标,而目标又小,就应选择高距离系数的测温仪。对于固定焦距的测温仪,在光学系统焦点处为光斑最小位置,近于和远于焦点位置光斑都会增大。存在两个距离系数。


4、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,测量金属材料的最佳波长是近红外,可选用 0.8 ~ 1.0μm 。其他温区可选用 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。


5、响应时间


响应时间定义为到达最后读数的 95% 能量所需要的时间,表示红外线测温仪对被测温度变化的反应速 度, 红外线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线测温仪,否则达不到足够的信号响应,会降低测量精度。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。


作为红外线测温设备中的核心元件,传感器是影响其性能的关键因素。最常用于非接触式提问测量的传感器就是热电堆红外温度传感器,这种传感器直接感应热辐射,用于测量小的温差或平均温度,可以为非接触式测温仪提供完美的解决方案。


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