Omega紅外線熱電偶原理及如何測量溫度

 Omega紅外線熱電偶原理

IRt/c產(chǎn)品系列是溫度傳感技術(shù)的重大 突破。IRt/c傳感器不含電源、成本低、 且無需觸碰材料即可測量材料的表面 溫度。這些產(chǎn)品可直接安裝在傳統(tǒng)熱 電偶控制器、PLC、變送器和其他讀 數(shù)設(shè)備上。

Omega紅外線熱電偶 如何測量溫度？

所有IRt/c產(chǎn)品均含有專有紅外線檢測 系統(tǒng)，由其接收來自傳感器所指向物 體輻射的熱量，并將熱量被動地轉(zhuǎn)化 為電勢。之后，產(chǎn)生標(biāo)定為預(yù)期熱電偶特性的毫伏信號。

Omega紅外線熱電偶 均為自供電設(shè)備，并僅依賴傳入的紅外線輻射通過熱電效應(yīng)產(chǎn)生信號，因此，信號將遵循熱輻射物理 的規(guī)律并受過程中固有的非線性影響。

然而，IRt/c輸出在一定的溫度范圍內(nèi) 足以達(dá)到線性要求，可生成直接用于 傳統(tǒng)t/c信號互換的信號。例如，指定 t/c線性2%匹配會產(chǎn)生一個溫度范圍， 在這個范圍內(nèi)IRt/c會生成處于傳統(tǒng)t/c操作2%范圍的信號。指定5%匹配生成的溫度范圍更廣。

每個IRt/c機型都經(jīng)過特別設(shè)計，可在* 適合傳統(tǒng)t/c設(shè)備的線性區(qū)域內(nèi)發(fā)揮*佳 性能，不過也可在區(qū)域外使用，只需恰 當(dāng)校準(zhǔn)讀數(shù)設(shè)備。輸出信號在整個額定 溫度范圍內(nèi)平穩(wěn)持續(xù)，且可在整個范圍 內(nèi)保持1%的可重復(fù)性。

“溫度選用指南”（第81頁）匯總了每 個IRt/c機型的線性范圍性能。用戶選擇 IRt/c機型和類型以及適合應(yīng)用的目標(biāo)溫 度范圍。熱電偶讀數(shù)設(shè)備上的正常偏差 調(diào)整可用于校準(zhǔn)安裝，以避免發(fā)射率和 背景效應(yīng)。

新設(shè)備的可靠性如何？

溫度控制中*根本的因素是測量設(shè)備在 工作條件下長期保持校準(zhǔn)的能力。IRt/c 的額定可重復(fù)性為（讀數(shù)的）1%，且 沒有可測量的長期校準(zhǔn)變化，因此非常 適合用于可靠的溫度控制。這些特性是 每個IRt/c設(shè)備的基本設(shè)計和結(jié)構(gòu)內(nèi)在的 特性。

可重復(fù)性是指測量設(shè)備在相同條件下再 現(xiàn)校準(zhǔn)的能力。IRt/c系統(tǒng)堅實、密閉、 且完全密封，在工作中不會出現(xiàn)機械或 冶金方面的變化。系統(tǒng)中沒有生成信號 的有源電子器件和 電源，熱電偶信號的 生成完全依賴熱電效應(yīng)。1%等級是基于 測試條件下證實更小容差的實際困難而 提出的守恒值，不是設(shè)備的實際限制。

影響可重復(fù)性的因素同樣也影響長期精 度：機械變化和冶金變化。眾所周知，隨著時間的推移，熱電偶會因為這些效 應(yīng)改變校準(zhǔn)。出現(xiàn)機械變化的原因在 于：為了縮短響應(yīng)時間，傳統(tǒng)熱電偶的 構(gòu)成通常小而輕便，但容易出現(xiàn)熱電偶 的屬性的改變。更為重要的是，由于只測量自身溫度，傳統(tǒng)熱電偶必須在高溫 下使用。

影響熱電屬性的冶金變化是溫度的重要 功能，這種變化在室溫下可以忽略，而在高溫下必須引起足夠重視。

Omega紅外線熱電偶 自身的設(shè)計和基本運行可解決這兩 種問題。不銹鋼外殼中采用完全封閉的 堅實結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及在近乎室溫條件下 的運行，可從根本上解決傳統(tǒng)熱電偶常 見的漂移問題。每個IRt/c設(shè)備都在100?C 以上的高溫下進(jìn)行雙重退火， 可確保長期穩(wěn)定性，并且經(jīng)過了5次測 試才進(jìn)行封裝。IRt/c不僅出現(xiàn)故障的機 率小，還可以長 期保持校準(zhǔn)精度。