溫度測量相關問題解答

紅外測溫儀的測溫原理及組成？

　　任何溫度高于絕對零度的物體都在不停地向周圍空間發出紅外輻射能量。物體紅外輻射能量的大小與它的表面溫度有著十分密切的關系。因此，通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，便能準確地測定被測目標的表面溫度，這就是紅外輻射測溫所依據的客觀基礎。

　　紅外測溫儀由光學系統，光電探測器，信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。光學系統匯聚其視場內的目標紅外輻射能量，紅外能量聚焦在光電探測器上，通過探測器將光信號轉變為相應的電信號，該信號經過放大器和信號處理電路，將其換算為被測目標的溫度值，最后由輸出部分顯示輸出。

　　紅外測溫比熱電偶測溫有哪些優勢？

　　溫度測量儀表按測溫方式可分為接觸式和非接觸式兩大類。熱電偶屬于接觸式測溫，它是工業上最常用的溫度檢測元件之一，比較簡單、可靠，測量精度較高；但因測溫元件與被測介質需要進行充分的熱交換才能達到熱平衡，所以存在測溫的延遲現象，同時受耐高溫材料的限制，不能應用于較高溫度的測量。紅外測溫儀屬于非接觸式測溫，它是通過熱輻射原理來測量溫度的，測溫元件不需與被測介質接觸，測溫范圍廣，不受測溫上限的限制，也不會破壞被測物體的溫度場，反應速度比較快；和接觸式測溫方法相比，紅外測溫有著響應時間快、非接觸、使用安全及使用壽命長等優點。

　　影響紅外測溫儀測溫精度的幾個因素？

　　紅外測溫系統中，決定精確測溫的因素主要有發射率、距離系數比(L/D)和測溫范圍等。

　　物體發射率對輻射測溫有很大的影響：自然界中存在的實際物體，幾乎都不是黑體。發射率表示實際物體的熱輻射與黑體輻射的接近程度，其值在零和小于1的數值之間。根據輻射定律，只要知道了材料的發射率，就知道了物體的紅外輻射特性。

　　距離系數比(L/D)表示測溫儀和被測目標之間的距離Ｌ與測量光斑直徑D之比，測溫時，我們要求被測目標的大小應充滿測溫儀視場，所以在安裝測溫儀時，應根據目標的大小來確定測溫儀和目標的距離。

　　測溫范圍是測溫儀最重要的一個性能指標，用戶應根據被測目標的溫度范圍來選擇合適的測溫儀，這樣能保證精確測溫。

　　選擇紅外測溫儀時要考慮哪些因素？

　　應考慮以下因素

　　a)類型

　　根據現場要求，可選手持式(便攜式)或固定式(在線式)。

　　手持式測溫儀特點：體積小，重量輕，電池供電，適合隨身攜帶，可隨時進行溫度的檢測和記錄，有光學瞄準或激光瞄準裝置，操作非常簡單，只需輕輕一扣扳機，就能進行溫度測量。

　　固定式測溫儀特點：固定安裝在工業現場，可以24小時連續監測，與計算機相連，閉環控制。加裝保護套和風冷、水冷裝置，可以在惡劣環境及315℃的高溫條件下工作。

　　b)測溫范圍

　　測溫儀量程要滿足使用要求。

　　c)距離系數

　　距離系數D:S是測溫儀和被測物之間的距離與被測物直徑的比值。此系數越大，表明測溫儀的光學分辨率越高。即測同一物體，距離系數越大的測溫儀，可以在更遠的距離測量。

　　一般來說，距離系數大的測溫儀，靈敏度高，價格也高一些。

　　d)最小目標

　　當被測物較小時，就要考慮測溫儀的最小測量目標能否滿足使用要求。

　　分布式光纖溫度傳感器系統主要應用在什么領域？

　　目前分布式光纖溫度傳感器系統主要應用在

　　a)水庫大壩，主要是溫度監控、混凝土大壩監控、滲漏檢測及定位、水滲漏路徑的定位、下沉過程的測量、變形測量、巖層研究。

　　b)電力，主要是電線電纜的溫度測量、火災的早期探測、對電線及電纜的測量。

　　c)地熱發電廠，鑿洞內部的溫度檢測、熱反應測試、鑿洞周圍區域的環境監控、熱液體設施的溫度測量、高溫、干燥地層設施的溫度測量。

　　d)隧道，收縮壓力的測量、長期的測量、裂縫及損壞的監控、火災檢測。

　　e)橋梁，安裝過程的測量、變形測量、裂縫及損壞的監控、負荷試驗的測量。

　　f)熱水管道原油管道等，溫度監控、管道及滲漏的檢測、滲漏處的定位、建筑物質量的控制。

　　分布式光纖溫度傳感器系統的技術原理是什么？

　　該技術主要依據光纖的光時域反射(OTDR)和光纖的背向喇曼散射溫度效應。激光脈沖射入光纖內部，光子與光纖材料分子在內部相互作用，一部分光被反射回來，反射光攜帶著被散射光子運動的熱信息。因此，被反射回來光的光譜攜帶了光纖的溫度信息，可以測量沿光纖每一點的溫度。

　　光譜的分析包括激光在光纖中的傳播速率，通常（像雷達原理）和光的速度一樣，用很短的時間間隔（比如1米）去掃描整個光纖的長度，根據這樣沿光纖的溫度分布就可以決定了。需要提出的是所測得的每一點溫度是一段光纖上的平均溫度。由于光的速度很快，因此一條數千米長的光纖可以在不到一秒的時間內掃描完畢。

　　分布光纖溫度傳感技術設備包括兩部分：傳感光纜和主機。光纜里面通常有若干根光纖組成，光纖是溫度敏感材料，因此沿著光纖（光纜）可以連續測量任意一點的溫度。這就是一種研究溫度變化的設備。