1.    儀器的簡單介紹

紅外測溫技術在生產(chǎn)過程、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測控制、設備在線故障診斷、安全保護以及節(jié)約能源等方面發(fā)揮著重要作用。與接觸式測溫方法相比，紅外測溫有著精確、便捷、安全等突出的優(yōu)點。近2 0 年來，非接觸紅外測溫儀在技術上得到迅速發(fā)展，性能不斷完善，功能不斷增強，品種不斷增多，適用范圍不斷擴大，市場占有率也逐年增長。火電站內(nèi)大量使用了各種型號的紅外測溫設備來監(jiān)測電機、軸承、變壓器、母線、熱交換器、管道、容器等各種設備的表面溫度，其中不乏關鍵敏感設備。紅外測溫儀使用簡單方便，使用人員較少關注使用的注意事項，忽略細節(jié)，降低了測量準確性，未能充分發(fā)揮出紅外測溫儀的優(yōu)點。

2.儀器的用途及用戶人群

 

鋼鐵：使用紅外測溫儀可連續(xù)測量回熱器全部的溫度和加熱器的效率。測量鋼板兩邊的溫度，以確定受熱是否均勻。提升產(chǎn)品質(zhì)量。

玻璃行業(yè)：測試熔爐的溫度保證玻璃邊到邊的溫度一致和玻璃表面的平坦。從而提高產(chǎn)品的成品率、改善過程控制、提高產(chǎn)品一致性、減少停機時間。

塑料行業(yè)：吹塑薄膜壓制，精確的溫度測試，可以確保塑料的抗張力和厚度均勻。 疊層和壓花處理：使用紅外測溫儀監(jiān)視膜層溫度并控制加熱器。

供熱通風與制冷：使用紅外測溫儀可掃描房間溫度、檢查管道溫度、測試鍋爐的溫度，并評價鍋爐性能 、視送氣和回氣回路。

超市或食品加工企業(yè)：因為冷藏食品的存儲溫度一般都在4.4℃以下，超過這個范圍就可能會變質(zhì)。使用紅外測溫儀對其進行方便、快捷的檢查。

其他應用：糧食加工、食品加工、水產(chǎn)品加工、酒精飲料生產(chǎn)企業(yè)、檢驗檢疫部門等。

 

 

3.儀器的使用方法

（1 ）測溫范圍

它是測溫儀最重要的一個性能指標。每種型號的測溫儀都有自己特定的測溫范圍。一般來說，測溫范圍越窄，輸出信號分辨率越高，精度可靠性容易解決；測溫范圍過寬，會降低測溫精度。因此，使用者在選用測溫儀前一定要把被測溫度范圍考慮準確、周全，既不要過窄，也不要過寬，使測溫儀的測溫范圍在能夠覆蓋被測溫度的前提下盡量小。

（2 ）目標尺寸、測溫儀與測試目標之間的距離為了獲得精確的溫度讀數(shù)，測溫儀與測試目標之間的距離必須在合適的范圍之內(nèi)。

如圖1 所示，所謂“光點尺寸”就是測溫儀測量的面積，也稱為“視場”，視場的大小由測溫儀的光學零件及其位置確定。距離目標越遠，光點尺寸越大。使用單色測溫儀測溫時，被測目標面積應充滿測溫儀視場。建議被測目標尺寸超過視場大小的150% 為好。

如圖2 所示，如果目標尺寸小于視場，背景輻射能量就會進入測溫儀的視場干擾測溫讀數(shù)，造成誤差。相反，如果目標大于測溫儀的視場，測溫儀就不會受到測量區(qū)域外面的背景影響。

（3）光學分辨率（距離系數(shù)D:S）

如圖3 所示，距離系數(shù)由D:S 確定，即測溫儀探頭到目標之間的距離D 與被測目標直徑S 之比。光學分辨率越高，即D : S 比值越大，測溫儀的成本也越高。如果測溫儀由于環(huán)境條件限制必須在遠離目標之處使用，而又要測量小的目標，就應選擇高光學分辨率的測溫儀。

（4 ）目標發(fā)射率

在紅外測溫儀接收來自目標紅外輻射功率相同的情況下，因目標的表面發(fā)射率不同，將會得到不同的檢測結(jié)果。因此要使用紅外測溫儀準確地測量物體溫度，必須要知道被測目標的發(fā)射率值,并調(diào)整紅外測溫儀的ε值,使之等于被測表面的發(fā)射率值，對所測量的溫度進行發(fā)射率修正。減小發(fā)射率影響的兩種措施是：①對于發(fā)射率在0 ～1 之間可調(diào)的測溫儀，例如

Fluke66/68 型，可以根據(jù)被測物體材質(zhì)和表面的實際狀態(tài)，從表1 中查出其發(fā)射率值，設定測溫儀的發(fā)射率與其一致后再進行溫度測量。

紅外測溫常見物體發(fā)射率對照表
材料名稱	規(guī)格	發(fā)射率	材料名稱	規(guī)格	發(fā)射率
鋁	氧化	0.20-0.40	人體皮膚		0.98
	拋光	0.02-0.04	石墨	氧化	0.20-0.60
銅	氧化	0.40-0.80	塑膠	透明度>0.5mm	0.95
	拋光	0.02-0.05
黃金		0.01-0.10	橡膠		0.95
鐵	氧化	0.60-0.09	塑膠		0.85-0.95
鋼	氧化	0.70-0.90	混凝土		0.95
石棉		0.95	水泥		0.96
石膏		0.80-0.90	土壤		0.90-0.98
瀝青		0.95	灰泥		0.89-0.91
陶器		0.95	磚		0.93-0.96
木材		0.90-0.95	大理石		0.94
木炭	粉末	0.96	紡織品		0.90
漆器		0.80-0.95	紙	顏色	0.94
漆器	無光澤	0.97
碳膠		0.90	沙子		0.90
肥皂泡		0.75-0.80	泥土		0.92-0.96
水		0.93	沙礫	餐具	0.95
雪		0.83-0.90	玻璃		0.85-0.92
冰		0.96-0.98	紡織品		0.95

 

②對于發(fā)射率固定在0 . 9 5 不可調(diào)的測溫儀，用其測量光亮或拋光的金屬表面將有很大的誤差。由于大多數(shù)有機材料或涂有油漆和氧化的表面具有0.95 左右的發(fā)射率，可以用黑膠帶或黑色油漆涂敷被測表面，待涂層與金屬溫度相同后測量涂層表面的溫度，也就測出了物體的溫度。

（5 ）大氣衰減與氣象條件：設備表面紅外輻射能量經(jīng)大氣傳輸?shù)郊t外測溫儀，會受到大氣中的水蒸汽、二氧化碳等氣體分子的吸收和空氣中懸浮微粒的散射而衰減，其衰減隨距離的增大而增加，使得儀器顯示出來的溫度低于被測點的實際溫度值?？梢员M量選擇在無雨、無霧、無風、環(huán)境溫度較穩(wěn)定、大氣較干燥、潔凈時進行測量；在不影響安全的條件下盡可能縮短檢測距離。對于比色測溫儀，其溫度是由兩個獨立的波長帶內(nèi)輻射能量的比值來確定的。因此測量通路上存在煙霧、塵埃、阻擋對輻射能量有衰減時，都不會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。甚至在能量衰減了9 5 % 的情況下，仍能保證要求的測溫精度。對于細小而又處于運動或震動之中的目標，比色測溫儀是最佳選擇。這是由于光線直徑小，有柔性，可以在彎曲、阻擋和折疊的通道上傳輸光輻射能量，因此可以測量難以接近、條件惡劣或靠近電磁場的目標。

（6 ）環(huán)境及背景輻射在戶外進行電力設備紅外檢測時，檢測儀器接收的紅外輻射除了包括受檢設備相應部位自身發(fā)射的輻射以外，還會包括設備其他部位和背景的反射，以及直接射入太陽輻射。這些輻射都將對設備待測部位的溫度造成干擾，帶來誤差。為了減少環(huán)境與背景輻射的影響，可采取如下對策措施：

1 ） 在戶外測量可選擇在陰天或者在日落左右傍晚無光照時間進行；

2 ） 戶內(nèi)可以采用關掉照明燈，以避開其他的輻射影響；

3） 對于高反射的設備表面，應該采取適當能避開反射的最佳測量角度進行測量；

4） 在測量時采取適當?shù)恼趽醮胧?，從而減少背景輻射的干擾。

綜上所述，只有了解了紅外測溫儀的工作原理、技術參數(shù)以及可能影響測量結(jié)果準確性的各種因素，掌握了正確的使用方法，才能在實際應用中提高現(xiàn)場設備表面溫度測量的準確性，進而提高電站的安全經(jīng)濟運行水平。