第6次讲稿-非接触测温仪表my

1、2-4 非接触式测温方法和仪表辐射测温基本原理 单色辐射高温计 全辐射高温计 比色高温计 概 述 非接触式测温方法： 利用物体辐射能随温度变化的性质，通过测量物体的辐射能或与辐射能有关的信号来实现温度测量。 用这种方法测温时，感受件不需与被测介质相接触。 非接触式测温方法的优点： 1）感受件不需与被测介质相接触，仪表不会破坏被测介质的温度场； 2）从理论上讲仪表的测温上限不受限制，可达2000 以上 ； 3）测温过程中，仪表的滞后小，动态性能好，反应快； 4）输出信号大、灵敏度和准确度高。 通常用来测量高于700的温度。 辐射式测温仪表分类： 普朗克定律 光学、光电、比色高温计 和红外测温仪

2、全辐射定律 全辐射高温计 辐射测温过程： 热辐射源（被测介质） 传输通道（空气、真空、光纤） 热辐射接收和处理装置一、辐射测温基本原理 热辐射： 任何物体的温度高于绝对零度（0 K）时就有能量释出，其中以热能方式向外发射的那一部分称为热辐射。 全辐射体热辐射与温度的关系 （1）普朗克定律：全辐射体（黑体）的光谱辐射出射度M0与其波长和温度T的关系： 一种在任何温度下对投射到其上的任何波长的热辐射均能全部吸收的物体 单位表面积、单位时间内所辐射的能量 普朗克函数曲线图： 当 T 3000K 时，可用维恩公式代替，误差在1%以内。 维恩公式： 单色辐射（光学、光电）高温计 的理论依据 （2）全辐射

3、体辐射定律 （斯忒藩波尔兹曼定律） 全色辐射高温计的理论依据 波长从0之间的全部光谱辐射出射度的总和M0 实际物体的热辐射特性 （同一 T、下）（2）实际物体的发射率：（同一 T 下）（1）实际物体的光谱发射率 ： 实际物体的随波长而变化，但总小于1。 多数非金属 ； 而多数金属； 若某物体的不随波长而变化灰体二、单色辐射高温计1、测温原理： 物体在高温状态下会发光，具有一定的亮度。 物体在波长下的亮度L和它的光谱辐射出射度M成正比。 全辐射体： 实际物体： 不同使得仪表无法统一分度；故仪表按全辐射体亮度与温度的关系式来分度。2、亮度温度 在波长为的单色辐射中，若物体在温度T时的亮度L和全辐射

4、体在温度Ts时的亮度L0相等，则把Ts称为被测物体在波长时的亮度温度。 被测物体实际温度T和亮度温度Ts之间的关系： 0 1，测到的亮度温度总是低于物体真实温度的，即 Ts T 。3、灯丝隐灭式光学高温计（亮度对比法）1-物镜(接受热源); 2-吸收玻璃; 3-高温计标准灯; 4-目镜; 5-红色滤光片; 6-测量电表; 7-滑线电阻 4、使用注意事项：（1）非全辐射体（）的影响。 物体不是常数，它和波长、物体表面情况及温度高低有关，是最大误差源。为消除其影响，可人为创造全辐射体的条件。（2）中间介质的影响。（3）反射光的影响。五、光电高温计（1）既可使用可见光，又可使用红外光谱，有利于测低温

5、。（2）准确度高、灵敏度高。（3）可以连续、自动测量和记录，信号可以远传。 ITS90规定：从961.78以上温度用光电代替光学高温计作为标准仪器。三、全辐射高温计1、测温原理： 依据全辐射定律， 若物体在温度为T时的总辐射出射度与全辐射体在温度为Tp时的总辐射出射度相等，则把Tp称为实际物体的辐射温度。2、辐射温度 被测物体实际温度T和辐射温度Tp之间的关系 ： 0 1，测到的辐射温度总是低于物体真实温度的，即 Tp T；非金属：TcT） 3、双通道比色高温计1-物镜; 2-反射镜; 3-倒像镜; 4-目镜; 5-人眼; 7-分光镜; 9-场镜; 10-视场光栏;6-红外滤光片硅光电池E1; 8-可见光滤光