广东省仪器计量校准机构证书可带CNAS天溯计量告诉您在线红外测温仪比对及校准

- 2020-01-16-

    在线红外测温仪主要用于烟叶生产线烘干机的叶润、喂送辊和物料出口温度的测量和控制。由于在生产线上长期用于现场检测,使用环境恶劣,日常维护不当,可能导致在线红外温度计在校准有效期内测量不准确,甚至设备故障,进而引导测量不准确,影响在线产品的质量。


 一、在线红外测温仪工作原理


    在线红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器、信号处理、显示输出等部分组成。在线红外温度计测得的温度是物体的辐射温度,而不是物体的实际温度。由于绝对黑体不存在,实际物体在同一温度下的总热辐射小于绝对黑体的总辐射,因此由在线红外温度计测量的温度肯定小于物体的实际温度。测量温度时,应将红外温度计的发射率(对于发射率可调的在线红外温度计)设置为与被测材料发射率值相同的发射率,使测量值尽可能与被测对象的实际温度一致。


    在线红外测温仪的最大优点是可以实现非接触测量,并且可以方便地测量运动物体和难以接触物体的温度。


    在线红外测温仪的环境条件对测量结果影响很大,应加以考虑并妥善解决,否则会影响测温精度,甚至损坏在线红外测温仪。当环境温度过高且有灰尘、烟雾和蒸汽时,可安装防护罩、水冷系统、空冷系统和风机等附件。这些附件能有效解决环境影响,保护在线红外测温仪,实现精确的温度测量。


二、在线比对


    在静止状态下,抓住烟草材料,将其放在在线红外温度计的探头下。在线红外温度计显示稳定后,用手持式红外温度计(允许误差为±1.0摄氏度)同时测量物料温度,连续测量记录3次,计算在线红外温度计与手持式红外温度计测量结果之差红外线温度计。三次测量结果之差不大于在线红色温度计外部温度计允许误差:±3.0℃。否则应在线校准,合格后方可使用。


δW=CW-PW


式中:δW—两温度仪表之差,℃;CW—在线红外温度计之测值,℃;PW—手持红外温度计之测值,℃。


三、在线校准


1.黑体炉校准


    黑体是指在任何情况下,所有波长的入射辐射吸收率等于1的物体。黑体是一种理想的辐射器,它吸收所有波长的辐射能量,没有能量的反射和透射,其表面发射率为1。然而,自然界中的实际物体几乎不是黑体。为了了解和掌握红外辐射的分布规律,必须在理论研究中选择合适的模型。这是普朗克提出的体腔辐射量子化振子模型,然后导出普朗克黑体辐射定律,即黑体光谱辐射波长,即全红外辐射理论的出发点称为黑体辐射定律。除了物体的辐射波长和温度外,所有实物的辐射量还与物体的材料类型、制备方法、热过程、表面状态和环境条件有关。因此,为了使黑体辐射定律适用于所有真实物体,有必要引入一个与材料性质和表面状态有关的比值系数,即发射率。该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度,其值在0到小于1之间。根据辐射定律,只要知道材料的发射率,就知道任何物体的红外辐射特性。影响发射率的主要因素是材料类型、表面粗糙度、物理化学结构和材料厚度。物体的辐射和吸收红外辐射符合基尔霍夫定律。当一束辐射射向物体表面时,根据能量守恒原理,物体对入射辐射的吸收率、反射率和透过率之和必须等于1。一般来说,发射率是不容易测量的。发射率可以通过测量吸收率来确定。因此,采用黑体辐射源作为辐射标准,对各种红外辐射源的辐射强度进行标定。


2.保证温度测量准确度的最重要因素是发射率、与点的距离、点的位置和视场


    影响发射率的主要因素是材料类型、表面粗糙度、物理化学结构和材料厚度。除了物体的辐射波长和温度外,所有实物的辐射量还与物体的材料类型、热过程、表面状态和环境条件有关。因此,有必要引入一个与材料性质和表面状态有关的比值系数,即发射率。该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度,其值在0到小于1之间。烟草制品的排放率一般取默认值0.95。


3.校估方法


    在线红外测温仪采用黑体炉校准显示误差。该标定是利用黑体炉能产生不同温度的特点,对在线红外测温仪进行多点标定。


(1) 调整在线红外温度计的发射率与黑体炉相同;

(2)在线红外温度计预热30分钟;

(3)选择40℃、60℃、80℃三个温度点作为在线红外温度计的校准点;

(4) 取下在线红外温度计,将镜头对准黑体炉。在线红外温度计与黑体目标之间的距离取决于在线红外温度计与被测物体之间的距离,并测量光斑直径的比值,以确保光斑直径不大于黑体目标的尺寸;

(5)设置黑体炉的温度至校准点温度,稳定10min后读取黑体炉实际温度值和在线红外温度计指示值;

(6)在线红外温度计温度由低到高依次校准;

(7) 在线红外温度计校准的绝对误差值应符合要求,计算公式见式(1)。



式中:Δt黑体——在线红外温度计指示与黑体炉实际温度的误差,℃;t红外——在线红外温度计指示,℃;t黑体——黑体炉实际温度(标准温度),℃;Δt黑体——允许误差用黑体炉校准的在线红外温度计,℃。


4.修正值调整步骤


(1) 触摸“界面”找到探头;

(2)选择“探头”,然后选择“温度显示”;

(3)触摸“产品”;

(4)选择“探头”,修改“斜率”和“修正值”。