溫度是度量物體冷熱程度的一個物理量，是工業(yè)生產(chǎn)中很普遍、很重要的一個熱工參數(shù)，許多生產(chǎn)工藝過程均要求對溫度進(jìn)行監(jiān)視和控制，特別是在化工、食品等行業(yè)生產(chǎn)過程中，光電開關(guān)應(yīng)用于溫度的測量和控制直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。傳統(tǒng)的接觸式測溫儀表如熱電偶、熱電阻等，因要與被測物質(zhì)進(jìn)行充分的熱交換，需經(jīng)過一定的時間后才能達(dá)到熱平衡，存在著測溫的延遲現(xiàn)象，故在連續(xù)生產(chǎn)質(zhì)量檢驗中存在一定的使用限。
成用紅外光電開關(guān)傳感器進(jìn)行溫度的測量紅外光電開關(guān)傳感器的一種典型的應(yīng)用。紅外測溫是一種非接觸式測溫技術(shù)，它的特點如下。
1、非接角測量。紅外光電開關(guān)傳感器及線纜與帶電設(shè)備無任何連線，其間距大于規(guī)范中要求距離，不影響供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，可以安全地監(jiān)測難以接觸的物體溫度，并且對被測物體無污染的損壞。
2、反應(yīng)時間快。測溫僅需十分之幾秒。
3、靈敏度高。0.1度的溫度分辨率和毫米級的空間分辨率。
4、紅外光電開關(guān)傳感器為金屬外殼，線纜為金屬屏蔽線，二者均良好接地，不會受高壓電磁場干擾。
目前所采用的應(yīng)用紅外光電開關(guān)傳感器進(jìn)行紅外測溫的方法有很多，根據(jù)探測器響應(yīng)波長的不同，可以把紅外測溫分為以下幾種：
1、全輻射測溫法。響應(yīng)波段為全光譜范圍。
2、高亮度測溫法。響應(yīng)某一特定波長附近的窄光譜。
3、雙波段測溫法。響應(yīng)兩個特定的波長根據(jù)其功率比來確定物體的溫度。
4、多波段測溫法。響應(yīng)多個特定的波段，溫度的確定與第三點類似。
5、最大波長測溫法。根據(jù)維恩定律，黑體光譜輻射通量最大值所對應(yīng)的峰值波長與溫度的乘積為一個常數(shù)。因此，可以通過測量峰值波長來確定物體表面的溫度。
紅外測溫技術(shù)的基本裝置是紅外測溫儀，其核心設(shè)備是紅外探測器。紅外測溫采用逐點分析的方式，即把物體一個局部區(qū)域的熱輻射聚焦在單個探測器上，并通過已知物體的發(fā)射率，將輻射功率轉(zhuǎn)化為溫度。由于被檢測的對象、測量范圍和使用場合不同，紅外測溫儀的外觀設(shè)計和內(nèi)部結(jié)構(gòu)不盡相同，但基本結(jié)構(gòu)大體相似，主要包括光學(xué)系統(tǒng)、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成，其基本結(jié)構(gòu)是輻射體發(fā)出的紅外輻射，進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)，用調(diào)制器將被測物體所發(fā)射的紅外線隔開，使紅外線斷續(xù)地射入傳感器，把紅外輻射調(diào)制成交變輻射，由探測器轉(zhuǎn)變成為相應(yīng)的電信號，該電信號的變化頻率與遮光頻率相同。該信號經(jīng)過放大器和信號處理電路，并按照儀器內(nèi)的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y目標(biāo)的溫度值。
紅外測溫儀是根據(jù)物體的紅外輻射特性，依靠其內(nèi)部光學(xué)系統(tǒng)將物體的紅外輻射能量匯聚取探測器，并轉(zhuǎn)換成電信號，由于射入傳感器的紅外線，有來自被測物的紅外線和來自器的紅外線。傳感器的輸出與器和被測物的溫差相對應(yīng)，所以將電信號通過放大電路之后，還要再補(bǔ)償電路及線性處理，最終在顯示終端顯示被測物體的溫度。系統(tǒng)由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成，其核心是紅外探測器，將入射輻射能轉(zhuǎn)換楊可測量的電信號。 |
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