双、 多波长特点和应用

1、威廉姆逊双波长和多波长测温仪采用独到的红外技术温度测量的常见问题T (System) = T (Emissivity) + T (Transmission) + T (Background) + T (Instrument) + T (Alignment)威廉姆逊独到的红外技术 双波长技术 多波长技术 光纤配置红外能量 vs 波长双波长技术 双波长测温仪同时以两个过滤波长测量红外能量 在两个波长上，发射率系数是相同的。 将两个波长测到的红外能量相除，发射率系数同时出现在分子和分母，因此对比值没有影响。双波长技术 补偿被测物发射率的变化 补偿光学障碍的影响 补偿部分视野的影响双波长技术 假定发射

2、率系数在两个测量波长上是相同的。 假定光学干扰对两个测量波长的影响是等效的。双波长测温仪的优化性能 波长选择- 低温段测量- 测温范围宽- 能够克服水层、蒸汽、等离子、燃烧气体、和激光能量的干扰(视具体型号)- 对氧化层和温度梯度的敏感度较低(视具体型号) 单检波器设计- 长期校准稳定性- 信号稀释能力高出20-100被双波长测温仪vs.双色测温仪双色测温仪的不足之处正是双波长测温仪的技术优势1. 选择最合理的过滤波长2. 信号稀释能力强3. 波长间距大4. 校准稳定性好测温仪内部构造传统双色测温仪的过滤波长独到的单检波器设计双波长测温仪测量被测物红外能量双色测温仪测量被测物红外能量测温仪光学

3、系统红外能量带特定波长分光片的旋转轮交替过滤波长A或波长B单检波器比值计算波长A或波长B交替的输出信号测温仪光学系统红外能量过滤片波长 A: 0.7-1.1 m上检波器比值计算波长A或波长B的输出信号下检波器波长B: 1.0-1.1 m红外能量波长选择双波长的优势 根据应用场合的特点选择最合适的过滤波长 双色测温仪的弱点根据检波器光学材料的属性选择过滤波长红外能量的传输性能双色测温仪无法克服以下干扰:蒸汽火焰燃烧气体双波长测温仪选择合理波长，能够克服诸多干扰介质的影响。红外能量透过水层的传输曲线双色测温仪无法克服水层干扰，而双波长测温仪则可以。激光能量双色测温仪无法克服激光能量的干扰。而威廉姆

4、逊的双波长测温仪通过选择合适的波长能够克服激光能量的干扰。波长选择双波长测温仪的优势双波长测温仪选择合适的波长，实现低温段测量(100C)并且具有更宽的测温范围。 双色测温仪的弱点过滤波长限制了测温仪的性能，无论是测量低温的能力(700C)还是测温范围。信号稀释能力双波长的优势 由于单检波器的特点，双波长测温仪具有很强的信号稀释能力。双色测温仪的弱点 由于下检波器接收到的红外能量大部分被上检波器遮挡，导致双色测温仪的信号稀释能力很低。信号稀释能力 信号稀释反映出测温仪克服红外能量衰减的能力。 光学障碍(灰尘、镜头沾污、障碍物等)和瞄准偏差(被测物较小或被测物抖动)都会导致红外能量的衰减，造成信

5、号的稀释。信号稀释能力 测温仪信号稀释能力越强，对光学障碍物的抗干扰性能就越高，被测物在视野内所占的范围就可以更小。信号稀释能力:威廉姆逊1um波长测温仪 = 2250 : 1威廉姆逊1.5um波长测温仪 = 6000 : 1威廉姆逊2um波长测温仪 = 2000 : 1双色测温仪 = 20 : 1 to 100 : 1 (视具体品牌)波长间距 双波长测温仪的优势 波长间距决定测温仪性能，优化了测温仪稳定性。 双色测温仪的弱点 两组波长存在重叠，实际上，波长B是波长A的一部分。波长间距 比率测温仪的性能稳定性取决于两组过滤波长的间距。波长间距 双色测温仪的两组波长之间没有间距。 威廉姆逊双波长

6、测温仪的波长间距明显，因此对氧化层和温度梯度的敏感度极低。校准稳定性所有红外测温仪的部件中，最容易出现校准漂移是测温仪的红外检波器。 双波长测温仪的优势 威廉姆逊双波长测温仪采用独特的单检波器设计，校准稳定性好。即使检波器发生校准漂移，对两组过滤波长的影响是等效的，因此，不会对测量温度产生影响。校准稳定性 双色测温仪的弱点双色测温仪采用上下两组检波器来测量同一波长的红外能量。任何一组检波器出现校准误差都会造成测温仪的校准漂移。双波长测温仪 vs. 双色测温仪 双色测温仪和双波长测温仪在理想条件下都能很好地测量温度。 当出现以下干扰因素时，双波长测温仪就表现出与众不同的技术优势。-水层、蒸汽、燃

7、烧气体、较小的透明火焰、激光能量、等离子、氧化层、温度梯度、目标小、目标移动、测温仪镜头沾污、严重的光学障碍、低温目标，等等。独到双波长技术 采用两组过滤波长 实时测量发射率 实时测量信号稀释数值 实现低温段测量 测温范围宽 采用ESP过滤技术 各种型号都可以配置光学(除了82-03) 可选配单纤维光纤独到双波长技术 光纤可以选配不锈钢保护护套。 光纤可以选配铠装保护护套。 能够克服水层和蒸汽干扰(视具体型号) 能够克服火焰和燃烧气体干扰(视具体型号) 测量视野范围内的最高温度 能够克服氧化层和温度梯度的干扰 能够克服激光能量干扰(视具体型号) 能够克服等离子能量干扰(视具体型号)威廉姆逊双波

8、长选型82-03 = 200-575 F / 95-300 C82-05 = 300-900 F / 150-475 C82-20 = 400-1100 F / 200-600 C82-27 = 400-1200 F / 200-650 C82-35 = 500-1700 F / 260-925 C82-36 = 600-1900 F / 315-1035 C82-40 = 900-2700 F / 475-1475 C82-45 = 1100-3200 F / 600-1750 C81-10 = 700-2100 F / 375-1150 C81-15 = 750-2500 F / 400-

9、1375 C81-20 = 900-3200 F / 475-1750 C81-30 = 1000-4000 F / 550-2200 F81-40 = 1100-2000 F / 600-1100 C81-50 = 1300-2500 F / 700-1375 C81-65 = 1600-3200 F / 875-1750 C81-70 = 1700-4500 F / 925-2475 C2.1 / 2.4 微米过滤波长，能够克服蒸汽、等离子、油层、一定的水层干扰。克服细微粉尘干扰能力最强。1.25 / 1.45微米过滤波长不能克服水层和蒸汽干扰。但是测温范围很宽。0.8 / 0.9 微米过

10、滤波长能够克服水层干扰。克服氧化层和温度梯度的能力最强。独到双波长技术 假定发射率系数在两个测量波长上是相同的。 假定光学干扰对两个测量波长的影响是等效的。测量参数 过滤温度 未过滤温度 环境温度 单波长温度？ 信号强度(发射率) 信号稀释 (红外能量) 变化率独特的测量参数信号强度(发射率)信号稀释 (红外能量)信号强度(发射率)和信号稀释 (红外能量)两组参数是用来验证测量条件的有效性，以区别无效测量。通过ESP过滤技术对该两组参数设置条件，从而消除间歇性干扰对测量的影响。多波长技术 多波长测温仪应用于单波长或多波长无法正常测量的场合。 多波长测温仪能够补偿非灰体材料的发射率变化。 多波长

11、测温仪能够补偿光学干扰的影响。多波长技术的应用 铝行业 铜加工行业 锌和镀锌钢板 钢板退火线(冷轧钢和钢管) 测量其他非灰体材料和存在严重干扰的应用场合多波长技术 采用多组过滤波长测量红外能量 根据被测物不同的发射率特点，测温仪预装了相应的ESP算法软件。多波长技术 针对铝行业、铜加工、锌加工和钢铁行业的特点以及玻璃和塑料行业的复杂条件，威廉姆逊开发了不同的ESP算法软件。 多波长测温仪通过ESP软件的运算，最终产生一个精确的温度测量值。多波长技术 每台多波长测温仪最多可以装载8套不同的ESP软件。 新研发的软件和原有软件的升级版可以在用户现场下载安装。 原有ESP软件可以升级到最新版本。多波

12、长ESP软件技术 首先建立一套数据模型，并据此采集应用现场原始数据，通过比对真实温度，进而开发出全新的ESP应用场合软件。 威廉姆逊通过不断采集应用现场的测量数据，成功开发出多套ESP软件。 新开发的软件或原有软件的升级版可以在用户现场直接更新升级。多波长技术 威廉姆逊多波长红外测温仪采用叠加处理方式，计算被测物的真实温度。 将采集到的红外能量首先以单波长和双波长的方式进行测量，其次分析被测物的表面发射率特性，并以此确定一个发射率修正系数，采用合适的ESP软件来计算温度。被测物的发射率数值和信号稀释等参数也可以计算出来。发射率 vs. 波长 金属材料测量单波长、双波长和多波长测温仪在退火线的测

13、温曲线假定带钢温度为假定带钢温度为760C单波测量误差 vs 发射率单波测量误差 带钢退火线 E=0.460单波长、双波长和多波长测温仪在镀锌退火线的测温曲线不锈钢测温曲线ESP软件能够补偿0.40.9范围内的发射率变化多波长测温仪测量镀锌带钢的曲线威廉姆逊多波长测温仪的选型120-05 = 300-900 F / 150-475 C120-20 = 400-1100 F / 200-600 C120-27 = 400-1200 F / 200-650 C120-35 = 500-1700 F / 260-925 C120-36 = 600-1900 F / 315-1035 C120-40

14、= 900-2700 F / 475-1475 C120-45 = 1100-3200 F / 600-1750 C110-10 = 700-2100 F / 375-1150 C110-15 = 750-2500 F / 400-1375 C110-20 = 900-3200 F / 475-1750 C110-30 = 1000-4000 F / 550-2200 F110-40 = 1100-2000 F / 600-1100 C110-50 = 1300-2500 F / 700-1375 C110-65 = 1600-3200 F / 875-1750 C110-70 = 1700-4500