您是否确信氖刂居触式传感器无法知足您的应用请求？即使不是，那么照样请您远离非接触式器件，因为它们会带来一些特别的难题。并且，不要完全出于初始采购和安装成本的┞峰酌而偏向个中的一种筹划。您必须把保护成本身分也推敲进去，尤其是当传感器在恶劣情况中工作或故障停工时将激发灾害性后不雅。

市情上的非接触式温度传感器外形各别（图1），每种构造的传感器都具有与众不合的独特规格表。固然这些器件名称各别，然则大年夜技巧层面而言，它们都是热红外辐射温度计。在本文中，我们将它们称作“IRT”。它们可所以便携式或固定安装式、高端或低端、昂贵或便宜。

场合一 如不雅物体的温度与其环沃森传感器境温度大年夜致雷同，并且其外面不是镜面的，则其外面反射率将对发射率起到补偿感化，并且无需进行发射率校订。实施发射率校订将获得一个高于真实温度的温度读数。
(2) Modline 5，Ircon公司产品，网址：www.ircon.com；

(4) M770，Mikron公司产品，网址：www.mikroninfrared.com。
(3) Cyclops 100，Land Instruments International公司产品， 网址： www.landinstruments.net；

图1、四款IR温度传感器

最后，所有IRT的工作道理都根据普朗克热辐射定律。它们所测量的大年夜部分辐射位于电磁频谱的IR部分。

您须要做些什么？


● 填充视场
● 克服物体透明度问题
● 实现精确的发射率调剂

视场 物体的热辐射“表现”出了其外面的温度，这一点与无线电信标异常类似。不合之处在于在IRT测量中，热辐射来自于物体外面上的一个已知大年夜小的斑点。您须要捕获所有辐射，而不克不及让任何辐射在沿途上被阻隔。

在一段特定距离上的斑点直径（也就是一段给定距离上的“视锥”的横截面面积）由器件的光学特点来决定。一般来说，距传感器越远，斑点的直径就越大年夜。斑点尺寸经常用一个比值来表示，比如50:1或10:1。这意味着最小的目标斑点直径为传感器至感兴趣物体间距离的1/50或1/10（图2）。
图2、在一段给定距离上的斑点直径由传感器的光学特点来决定，并被定义为一个比值；
平日，目标距传感器越远，斑点就越大年夜。

如不雅物体具有一个圆形横截面（图3），并且独一的视野沿着直径，则需肯定所测量的严重曲折的外面的大年夜小是被不雅察物体的一小部分。换句话说就是斑点直径应为曲面有效直径的25%或更小。

图3、当不得不在曲面长进行测量时，
应肯定斑点直径不大年夜于曲面有效直径的25%。

还要包管视锥角内无障碍，不然检测器将无法接收到进行有效测量所需的全部辐射。如不雅地位斑点大年夜于物体，或者视锥角被部分阻断，则测得的温度将低于真实温度。

如不雅不克不及确切地填充斑点直径或保持视锥的通顺，则不妨推敲采取双色或比例式IRT。如许做可能会使精确度稍有损掉，还可能影响响应速度，费用支撑也将会小幅增长，然则，这些器件是专用于视距路径被部分壅塞、视锥产生改变，或者有物体移入和移出视野的场合中的。它们对于发射率比值的变更异常敏感，不过这不在本文的评论辩论范围之内。

透明度问题 大年夜多半（但不是全部）有机材料和建筑材料（比如砖块、木材、金属、沥青、岩石和矿石等）都是不通明的。然则，很多塑料在IR光谱中是半透明的，是以须要采取特别的波段，以使相其对于传感器来说是根本不通明。Ircon公司供给了一些有关塑料和玻璃测量的异常有益的应用指南，可登录Ircon公司 网址浏览。

其他会带来透明度问题的物质包含半导体材料（硅、砷化镓）、某些涂料、一些光学材料（如氯化银、蓝宝石、石英、氯化钠、锗）以及很多特别的晶体产品。

在选择和应用非接触式温度传感器时，将会碰到三大年夜难题：
发射率校订 如不雅有人试图告诉您这是一个眇乎小哉的问题，请切切不要信认为真。固然这并非小事一桩，但一旦将它分化成三种您有可能碰到的情况，那么处理起来就变得相当轻易了：

● 感兴趣的物体处于或异常接近四周情况温度。
● 物体的温度高于情况温度。
● 物体的温度低于情况温度。
(1) Marathon MM，Raytek公司产品， 网址：www.infrared-usa.com；

物体的光学性质（发射率为个中之一）在这里开端起感化。如不雅目标是半透明的，那么您将有可能须要赞助；如不雅它是不通明的，则或许您可以自行处理发射率的校订工作。我们来看一下各类场合的具体实例。

场合二 如不雅物体的温度高于其情况温度，则须要进行发射率校订以获得精确的温度读数。发射率会是一种难以捉摸且变更不定的光学性质，但它平日只在外面上的某种器械有所改变时才会产生变更，比如出现焦化、氧化，或者熔化。

如不雅把发射率控制在1.00，则可在该场合中获得“辐射亮度温度”。尽管该数值将低于真实温度，但在物体的发射率（固然是未知的）未产生异常大年夜的变更的情况下，它是可反复的。那么，多大年夜才是“异常大年夜”呢？这个问题提得很好，因为篇幅所限，这里无法答复，不过，如不雅物体在视觉膳绫腔有变更，则光谱发射率未产生改变的可能性相昔时夜。不克不及包管，只是存在可能性。

场合三 这是一种难对于的情况。当目标的温度低于情况温度时，最简单易行的解决方檀卷是变革测量的地位。例如，如不雅目标的温度低于它正在进入的烤箱或熔炉的温度，不要试图在人口处或内部（当它正在加热时）测量其温度。应将温度测量的地位移至出口处，在物体完成了其加热法度榜样并分开烤箱时（此刻其温度有可能高于其情况温度）进行测量。

该场合具有一种“隐性”情势，就是当物体受到阳光照射、或者具有很高的温度（它如有可能低于情况温度）或亮度程度的时刻。可以经由过程在外面上投射临时性的暗影、并把IRT对准该暗影的办法来对这些前提进行测试。

在诸如金属、玻璃、塑料等温度较低的网状产品进入烘箱或熔炉的加工临盆线上，应当测验测验把IRT对准在产品与其所经由的辊子之间形成的“楔形物”（图4），特别是在其改变偏向的情况下（即具有一个25%或更大年夜的包角）。这可能是一种“实际场合”，因为辊子的外面平日具有反射性，并生成物体的镜像。实际上，它被某些与其自身温度邻近的物体所包抄。

图4、针对因目标的温度低于情况温度而引起的发射率问题（如对于网状产品），
一种解决筹划是把IRT对准由辊子和产品所形成的“楔形物”。

给读者的建议

市情上有很多机能出色的非接触式温度传感器，临盆厂商均逝世力劝告您购买其产平辜必须切记不要认为只要温度传感寡居通，就可以指望它们履行您所分派的工作。必须为它们供给最佳的工作情况，或者对那些并非最佳的工作情况进行校订。

如不雅您欲望对本专题有更多的懂得，有大年夜量的参考著作可供浏览，包含成功应用实例的诸多介绍。作为开端，您可以拜访www.temperatures.com网站。还有一个相干网站，即：www.tempsensor.net。对于那些确切还须要获取更多相干信息的人士，可以浏览SPIE（国际光学工程学会）举办的热传感学术会议的会议录，在以前的27年时光里，钙揭捉术会议每年举办一届。