在選擇和使用非接觸式溫度傳感器時(shí),將會(huì)遇到三大難題:●填充視場
●克服物體透明度問題
●實(shí)現(xiàn)正確的發(fā)射率調(diào)整
視場物體的熱輻射“體現(xiàn)”出了其表面的溫度,這一點(diǎn)與無線電信標(biāo)非常相似。不同之處在于在irt測量中,熱輻射來自于物體表面上的一個(gè)已知大小的斑點(diǎn)。您需要捕獲所有輻射,而不能讓任何輻射在沿途上被阻隔。
在一段特定距離上的斑點(diǎn)直徑(也就是一段給定距離上的“視錐”的橫截面面積)由器件的光學(xué)特性來決定。一般來說,距傳感器越遠(yuǎn),斑點(diǎn)的直徑就越大。斑點(diǎn)尺寸常常用一個(gè)比值來表示,比如50:1或10:1。這意味著小的目標(biāo)斑點(diǎn)直徑為傳感器至感興趣物體間距離的1/50或1/10。
圖1 在一段給定距離上的斑點(diǎn)直徑由傳感器的光學(xué)特性來決定,并被定義為一個(gè)比值
通常,目標(biāo)距傳感器越遠(yuǎn),斑點(diǎn)就越大。如果物體具有一個(gè)圓形橫截面(圖3),而且*的視野沿著直徑,則需確定所測量的嚴(yán)重彎曲的表面的大小是被觀察物體的一小部分。換句話說就是斑點(diǎn)直徑應(yīng)為曲面有效直徑的25%或更小。
圖2 當(dāng)不得不在曲面上進(jìn)行測量時(shí),應(yīng)確定斑點(diǎn)直徑不大于曲面有效直徑的25%
還要保證視錐角內(nèi)無障礙,否則檢測器將無法接收到進(jìn)行有效測量所需的全部輻射。如果位置斑點(diǎn)大于物體,或者視錐角被部分阻斷,則測得的溫度將低于真實(shí)溫度。
如果不能確實(shí)地填充斑點(diǎn)直徑或保持視錐的暢通,則不妨考慮采用雙色或比例式irt。這樣做可能會(huì)使準(zhǔn)確度稍有損失,還可能影響響應(yīng)速度,費(fèi)用支出也將會(huì)小幅增加,但是,這些器件是于視距路徑被部分阻塞、視錐發(fā)生改變,或者有物體移入和移出視野的場合中的。它們對于發(fā)射率比值的變化非常敏感,不過這不在本文的討論范圍之內(nèi)。
透明度問題大多數(shù)(但不是全部)有機(jī)材料和建筑材料(比如磚塊、木材、金屬、瀝青、巖石和礦石等)都是不透明的。但是,許多塑料在ir光譜中是半透明的,因此需要采用特殊的波段,以使相其對于傳感器來說是基本不透明。
其他會(huì)帶來透明度問題的物質(zhì)包括半導(dǎo)體材料(硅、砷化鎵)、某些涂料、一些光學(xué)材料(如氯化銀、藍(lán)寶石、石英、氯化鈉、鍺)以及許多特殊的晶體產(chǎn)品。
發(fā)射率校正如果有人試圖告訴您這是一個(gè)微不足道的問題,請千萬不要信以為真。雖然這并非小事一樁,但一旦將它分解成三種您有可能遇到的情形,那么處理起來就變得相當(dāng)容易了。
近,來自全國各地的來咨詢溫濕度傳感器的客戶越來越多,經(jīng)過深入了解和總結(jié),現(xiàn)將選購溫濕度傳感器之前需要準(zhǔn)備的相關(guān)參數(shù)明確一下,以便我們的商務(wù)人員能夠迅速準(zhǔn)確的為您推薦對應(yīng)的核實(shí)的溫濕度測控產(chǎn)品。
一般來說,選購溫濕度傳感器時(shí),應(yīng)明確以下參數(shù):
測量的介質(zhì)是什么?
測量介質(zhì)的溫度范圍是多少?
測量介質(zhì)的濕度范圍是多少?
準(zhǔn)備采用的供電電壓是多少?
準(zhǔn)備輸出的信號(hào)是什么形式的?
所要求的溫度以及濕度的精度是多少?
溫濕度傳感器準(zhǔn)備采用何種方式安裝固定?
測量介質(zhì):根據(jù)實(shí)際介質(zhì)性質(zhì)選擇合適的探頭;
溫度范圍:確定傳感器/變送器使用何種電阻、電偶及保護(hù)套管的材質(zhì);
探頭插入深度:確定探頭的長度;
安裝方式:傳感器的固定方式,一般為法蘭或螺紋安裝,也有不固定安裝;
引線長度:測量地點(diǎn)與觀察或控制地點(diǎn)(中控室等)的實(shí)際需要距離;
輸出信號(hào):電流、電壓、485等;
工作電壓:傳感器/變送器正常工作時(shí)所需的電壓;