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testo中央温度传感器的红外测温仪的工作原理是什么
更新时间:2025-10-23
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德图(Testo)红外测温仪的工作原理是基于物体发出的红外辐射能量来测量温度,实现了非接触、快速且安全的温度测量。下面这个流程图概括了它的核心工作过程:
红外测温的第一步是有效地收集目标物体发出的红外辐射。
光学系统聚焦:Testo红外测温仪的光学系统(通常是透镜)会收集被测物体表面发射的红外辐射能量,并将其聚焦到红外探测器上。
激光瞄准辅助:为了确保测量的是你想要的目标区域,许多Testo红外测温仪配备了激光瞄准功能。例如,testo 845型号采用了同轴十字激光瞄准,可以清晰地标识测量区域,有效避免瞄准错误。
光学系统收集到的红外辐射能量会进行关键转换。
红外辐射探测与转换:聚焦后的红外辐射能量被传递到光电探测器(在testo红外热成像仪中也采用非制冷微热电堆探测器进行此项工作),探测器会将接收到的红外能量转换为相应的电信号。物体温度越高,其辐射的红外能量就越强,产生的电信号也就越强。
遵循物理定律:这一能量转换过程主要基于黑体辐射定律和斯蒂芬-玻尔兹曼定律。这些定律表明,任何在绝对零度(-273.15℃)以上的物体都会因其内部微观粒子的热运动而向外辐射红外能量,并且辐射能量与物体表面的绝对温度成正比关系。
转换得到的电信号需要经过处理才能变为我们读到的温度值。
信号放大与处理:探测器产生的微弱电信号会经过信号放大器和信号处理电路的放大与处理。
微处理器计算:经过处理的信号由仪器内的微处理器(微电脑)进行分析和计算。在这个过程中,仪器会根据预设的发射率(Emissivity)值对测量结果进行校正。发射率表示物体表面辐射红外能量的能力,不同材质的发射率不同(例如,光亮的金属表面发射率较低,而橡胶、油漆等表面发射率较高)。Testo红外测温仪的发射率通常是可调节的(例如在0.1到1.0之间调整),以适应不同材料的测量,从而提高精度。
计算出的温度值会通过以下方式呈现:
显示输出:最终计算出的温度值会显示在仪器的显示屏上。许多Testo型号还提供如最大值/最小值显示、数据保持(冻结读数)及声光报警等附加功能。
数据记录与传输:部分高级型号(如testo 845)具备数据存储功能,并可通过USB接口将测量数据传输至电脑,使用配套软件进行进一步分析和生成报告。
基于上述原理,Testo红外测温仪具备一些显著优点:
非接触测量:无需接触物体表面,适用于动态、带电、高温或难以触及的目标,既安全又不干扰被测物体本身温度场。
快速响应:响应时间非常短,有的型号更新显示最大值、最小值或报警限值仅需100毫秒,能快速捕捉温度变化。
测量范围广:根据不同型号,测温范围可以覆盖从-30℃甚至更低到+900℃或更高(部分型号通过选配高温模块可达1200℃)。
为了获得准确的测量结果,有几个关键点需要注意:
注意发射率:确保根据被测物体表面的材质特性,在仪器上正确设置发射率。对于光亮或抛光的金属表面,测量读数可能会受到较大影响。
目标尺寸与距离:遵循仪器的距离系数(D:S)。确保被测目标覆盖测温仪的视场,通常建议目标尺寸超过视场大小的50%。例如,testo 845具有高达75:1的光学分辨率,意味着在1200mm的距离上可以测量直径仅为17mm的小目标。
环境因素:避免周围环境高温物体、烟雾、灰尘、水蒸气等干扰源的影响测量结果。注意环境温度,如果红外测温仪突然处于环境温度差为20℃或更高的情况下,测量数据可能不准确,需待温度平衡后再使用。
总的来说,Testo中央温度传感器的红外测温仪通过捕捉物体自然发出的红外辐射能量,经过精密的光学聚焦、光电转换、信号处理和智能计算,最终实现快速、非接触的温度测量。理解其工作原理和注意事项,能帮助你更有效地利用这一工具。