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testo中央溫度傳感器的紅外測溫儀的工作原理是什么
更新時間:2025-10-23
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德圖(Testo)紅外測溫儀的工作原理是基于物體發出的紅外輻射能量來測量溫度,實現了非接觸、快速且安全的溫度測量。下面這個流程圖概括了它的核心工作過程:
紅外測溫的第一步是有效地收集目標物體發出的紅外輻射。
光學系統聚焦:Testo紅外測溫儀的光學系統(通常是透鏡)會收集被測物體表面發射的紅外輻射能量,并將其聚焦到紅外探測器上。
激光瞄準輔助:為了確保測量的是你想要的目標區域,許多Testo紅外測溫儀配備了激光瞄準功能。例如,testo 845型號采用了同軸十字激光瞄準,可以清晰地標識測量區域,有效避免瞄準錯誤。
光學系統收集到的紅外輻射能量會進行關鍵轉換。
紅外輻射探測與轉換:聚焦后的紅外輻射能量被傳遞到光電探測器(在testo紅外熱成像儀中也采用非制冷微熱電堆探測器進行此項工作),探測器會將接收到的紅外能量轉換為相應的電信號。物體溫度越高,其輻射的紅外能量就越強,產生的電信號也就越強。
遵循物理定律:這一能量轉換過程主要基于黑體輻射定律和斯蒂芬-玻爾茲曼定律。這些定律表明,任何在絕對零度(-273.15℃)以上的物體都會因其內部微觀粒子的熱運動而向外輻射紅外能量,并且輻射能量與物體表面的絕對溫度成正比關系。
轉換得到的電信號需要經過處理才能變為我們讀到的溫度值。
信號放大與處理:探測器產生的微弱電信號會經過信號放大器和信號處理電路的放大與處理。
微處理器計算:經過處理的信號由儀器內的微處理器(微電腦)進行分析和計算。在這個過程中,儀器會根據預設的發射率(Emissivity)值對測量結果進行校正。發射率表示物體表面輻射紅外能量的能力,不同材質的發射率不同(例如,光亮的金屬表面發射率較低,而橡膠、油漆等表面發射率較高)。Testo紅外測溫儀的發射率通常是可調節的(例如在0.1到1.0之間調整),以適應不同材料的測量,從而提高精度。
計算出的溫度值會通過以下方式呈現:
顯示輸出:最終計算出的溫度值會顯示在儀器的顯示屏上。許多Testo型號還提供如最大值/最小值顯示、數據保持(凍結讀數)及聲光報警等附加功能。
數據記錄與傳輸:部分高級型號(如testo 845)具備數據存儲功能,并可通過USB接口將測量數據傳輸至電腦,使用配套軟件進行進一步分析和生成報告。
基于上述原理,Testo紅外測溫儀具備一些顯著優點:
非接觸測量:無需接觸物體表面,適用于動態、帶電、高溫或難以觸及的目標,既安全又不干擾被測物體本身溫度場。
快速響應:響應時間非常短,有的型號更新顯示最大值、最小值或報警限值僅需100毫秒,能快速捕捉溫度變化。
測量范圍廣:根據不同型號,測溫范圍可以覆蓋從-30℃甚至更低到+900℃或更高(部分型號通過選配高溫模塊可達1200℃)。
為了獲得準確的測量結果,有幾個關鍵點需要注意:
注意發射率:確保根據被測物體表面的材質特性,在儀器上正確設置發射率。對于光亮或拋光的金屬表面,測量讀數可能會受到較大影響。
目標尺寸與距離:遵循儀器的距離系數(D:S)。確保被測目標覆蓋測溫儀的視場,通常建議目標尺寸超過視場大小的50%。例如,testo 845具有高達75:1的光學分辨率,意味著在1200mm的距離上可以測量直徑僅為17mm的小目標。
環境因素:避免周圍環境高溫物體、煙霧、灰塵、水蒸氣等干擾源的影響測量結果。注意環境溫度,如果紅外測溫儀突然處于環境溫度差為20℃或更高的情況下,測量數據可能不準確,需待溫度平衡后再使用。
總的來說,Testo中央溫度傳感器的紅外測溫儀通過捕捉物體自然發出的紅外輻射能量,經過精密的光學聚焦、光電轉換、信號處理和智能計算,最終實現快速、非接觸的溫度測量。理解其工作原理和注意事項,能幫助你更有效地利用這一工具。