輻射溫度計(jì)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

馬文彪

摘 要：在工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)于溫度的把控尤為重要，但由于大部分工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際高溫環(huán)境，導(dǎo)致有時(shí)無法進(jìn)行人工接觸測量溫度，這就需要輻射溫度計(jì)的應(yīng)用。輻射溫度計(jì)以其非接觸性測溫的獨(dú)特優(yōu)勢，在工業(yè)生產(chǎn)中得以廣泛應(yīng)用，但也由于輻射溫度計(jì)復(fù)雜的工作原理，使得其在使用過程中需要注意的問題就相對(duì)較多。本文從分析輻射溫度計(jì)的種類和工作原理入手，闡釋了其在工業(yè)生產(chǎn)中的使用價(jià)值及注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：輻射溫度計(jì)；工業(yè)生產(chǎn)；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.039

0 前言

我國的工業(yè)生產(chǎn)水平越來越高，發(fā)展腳步也越來越快，這對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)提出的要求也就隨之越來越高，尤其是在對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的溫度控制上，將溫度控制在一個(gè)合理的范圍之內(nèi)，對(duì)于生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率來說都是十分重要的。在我國當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，大部分的工藝流程都是在高溫環(huán)境中完成的，但是這種環(huán)境下是無法進(jìn)行人工接觸測量溫度的，只能依靠輻射溫度計(jì)來完成。了解和掌握輻射溫度計(jì)的工作原理和種類，是正確使用輻射溫度計(jì)必要的前提和基礎(chǔ)。

1 輻射溫度計(jì)的種類

測溫學(xué)說當(dāng)中，依據(jù)溫度傳感器或溫度計(jì)與被測溫場之間的關(guān)系，測溫的方法可以分為接觸測溫法和非接觸測溫法[1]。在我國的目前的工業(yè)生產(chǎn)中，很多工藝流程都是處于無法進(jìn)行接觸性人工測溫的高溫環(huán)境中，所以非接觸性的測溫方式被廣泛應(yīng)用于我國各項(xiàng)工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。非接觸測溫法就是所謂的輻射測溫法，而輻射溫度計(jì)就是這種非接觸而測溫法具體實(shí)施的載體。輻射溫度計(jì)主要包括三個(gè)種類：光學(xué)高溫計(jì)、輻射高溫計(jì)、色比溫度計(jì)。這三種溫度計(jì)都能夠做到不直接接觸被測物體，彌補(bǔ)因高溫而造成的人工測溫的局限性，是我國目前最廣泛應(yīng)用的溫度計(jì)種類。

（1）光學(xué)高溫計(jì)。光學(xué)高溫計(jì)，它是根據(jù)物體單色輻射亮度跟隨溫度變化原理而制成的非接觸式溫度測量儀表[2]。光學(xué)高溫計(jì)運(yùn)用的主要原理是普朗克公式。一般情況下，對(duì)于亮度的測量會(huì)使用平衡法來完成，就是用人的肉眼來比較被測主體的在一定溫度下的燈泡亮度來判定被測主體當(dāng)前的溫度，燈絲的電流即是測量結(jié)果的主要參數(shù)，再將電流與溫度上的刻度表進(jìn)行對(duì)應(yīng)比較，就是光學(xué)高溫計(jì)的傳統(tǒng)工作方式。這種傳統(tǒng)的光學(xué)高溫計(jì)的優(yōu)勢在于其結(jié)構(gòu)簡單、便于使用，可測量的范圍較為寬泛，精度也較為準(zhǔn)確，但是其缺點(diǎn)在于僅靠人的肉眼來進(jìn)行比較，就容易造成測量數(shù)據(jù)的誤差，所以新型的光學(xué)高溫計(jì)采用光電敏感元件來代替人眼，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性大大提高。

（2）輻射高溫計(jì)。輻射高溫計(jì)是根據(jù)物體在整個(gè)波長范圍內(nèi)的輻射能量與其溫度之間的函數(shù)關(guān)系設(shè)計(jì)制造的[3]。輻射高溫計(jì)屬于透鏡聚焦式的感溫器，運(yùn)用熱輻射效應(yīng)的原理，聚焦在熱敏元件上，繼而轉(zhuǎn)變成電參數(shù)，它可以依據(jù)測溫的實(shí)際需要進(jìn)行拆卸，并可形成被測物體的影像。輻射高溫計(jì)屬于相對(duì)簡易的非接觸性測溫儀表，由于其運(yùn)用熱輻射原理工作，被廣泛運(yùn)用于冶金、機(jī)械、化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域，主要用于顯示和自動(dòng)調(diào)節(jié)被測溫度。

（3）色比溫度計(jì)。色比溫度計(jì)是一種非接觸式的紅外溫度計(jì)，主要根據(jù)被測物體發(fā)射出的顏色溫度的紅外輻射來進(jìn)行測量[4]。色比溫度計(jì)測溫的主要依據(jù)是被測主體發(fā)射的紅外能量之比來實(shí)現(xiàn)溫度測量的，其是將紅外能量通過濾波器送到探頭，再由探頭轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，最后由溫度計(jì)刻度顯出。其常用的測溫環(huán)境為600-3000攝氏度，常搭配觀測管使用，有效減少周遭環(huán)境的干擾而獲得較為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。

2 輻射溫度計(jì)的工作原理

輻射溫度計(jì)的工作原理是物體的熱輻射與溫度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系決定的，主要涉及到的理論定律是黑體輻射定律，更為具體一點(diǎn)說則是運(yùn)用了普朗克定律。在傳統(tǒng)的觀念中，對(duì)于物體溫度的概念就是其熱輻射的情況，然而實(shí)際上對(duì)于一定量的熱輻射來說，其溫度并不是固定值，所以依據(jù)熱輻射來判斷物體溫度是極為不準(zhǔn)確的。在輻射測溫學(xué)說當(dāng)中，為彌補(bǔ)熱輻射測溫的漏洞，就有了表觀溫度的概念，其主要包括亮度溫度、輻射溫度和顏色溫度，三種輻射溫度計(jì)也是依據(jù)這一概念產(chǎn)生的。

3 輻射溫度計(jì)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

輻射溫度計(jì)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用較為廣泛，尤其是冶金、鑄造、醫(yī)療、食品等行業(yè)，但是由于其所運(yùn)用的測溫原理較為復(fù)雜，能夠熟練使用它的人也比較少，這就需要企業(yè)工作人員進(jìn)一步去了解輻射溫度計(jì)的原理及工作方式，發(fā)揮其最大的有效使用價(jià)值。首先，就是要依據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際要求來選擇合適的輻射溫度計(jì)的種類。每一種輻射溫度計(jì)所使用的范圍都不一樣，并且都存在一個(gè)最適宜的溫度范圍，一旦用于這個(gè)范圍以外的溫度環(huán)境當(dāng)中，就會(huì)對(duì)其測溫的精準(zhǔn)度產(chǎn)生或多或少的影響，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量造成影響。比如醫(yī)療領(lǐng)域所運(yùn)用的紅外體溫計(jì)的測溫環(huán)境就與冶金行業(yè)的溫度環(huán)境相差巨大，二者所使用的輻射溫度計(jì)種類就完全不同，錯(cuò)誤使用會(huì)造成嚴(yán)重的數(shù)據(jù)失真。所以使用者必須明確輻射溫度計(jì)的具體使用范圍，選擇正確的輻射溫度計(jì)類型。其次，還要注意使用輻射溫度計(jì)與被測物體之間的距離，選取最優(yōu)的距離進(jìn)行測溫會(huì)更有利于獲得精準(zhǔn)的溫度數(shù)據(jù)。這個(gè)距離的確定要綜合考慮被測物體的尺寸影響因素和測量人員的人身安全因素，在進(jìn)行測溫的同時(shí)也要保證該距離不會(huì)對(duì)人的身體健康產(chǎn)生影響。最后，還應(yīng)注意測溫環(huán)境的影響作用。測溫現(xiàn)場如果粉塵等影響因素較大，則需要提前進(jìn)行環(huán)境清理，以創(chuàng)造一個(gè)無客觀干擾和阻礙的測溫環(huán)境。

4 結(jié)論

輻射溫度計(jì)對(duì)于目前我國的工業(yè)生產(chǎn)具有重要的應(yīng)用價(jià)值。輻射溫度計(jì)被廣泛應(yīng)用于冶金、鑄造、軋制等眾多十分重要的工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，未來也將應(yīng)用于各行各業(yè)的生產(chǎn)生活當(dāng)中。輻射溫度計(jì)具有反應(yīng)時(shí)間短、測量速度快、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)勢，是提高我國工業(yè)生產(chǎn)水平的重要技術(shù)支持。深入了解輻射溫度計(jì)的工作原理及使用方式，并注重對(duì)其進(jìn)行正確使用和管理維護(hù)，為進(jìn)一步提升我國的工業(yè)生產(chǎn)水平提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]苗強(qiáng).淺談溫度計(jì)量裝置在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016，05（18）：39.

[2]李東.輻射溫度計(jì)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2014，07（18）：81-82.

[3]趙億坤，薛文艷，陳武卿.環(huán)境輻射對(duì)輻射溫度計(jì)測量結(jié)果的影響[J].計(jì)量與測試技術(shù)，2014，01（09）：17-18.