红外双色测温在热轧带钢中的应用

传统的红外测温技术测量误差比较大，测量不，容易受外界干扰，而红外双色测温技术实现了尽可能减少物体表面不同发射率带来的测量误差，其特点是响应速度快，测量准确，携带方便，使用寿命长。本文主要是对红外双色测温技术的基本原理进行介绍及其在实际中的应用情况。 
红外；双色；测温仪；原理    
随着冶金工业自动化水平的提高，测温成为冶金各行业生产中重要而不可或缺的关键技术。实际生产中，严格按照理论设定好的温度进行生产，跟踪调节生产过程中产品的温度，有助于提高产量和降低成本。这就要求具有较为理想的测温技术，而测温技术实际工艺大多要求必须具有的特点是非接触式、响应快、稳定性能好和寿命长等。以往红外测温多是单纯的依靠物体某一波段的红外热辐射来测量物体表面温度，其测量结果往往达不到测量效果。而红外双色测温技术是根据物体红外热辐射中两个相邻波段的能量比值来确定物体的温度，其在实践中的应用已经越来越凸显其实用性。  
1、问题的提出  
利用物体的红外热辐射来测量物体表面温度的方法即为红外测温。从基本原理出发，常用的红外测温仪可划分为三种方式，即:全辐射方式、部分辐射式(又称亮度式)和双色式。 全辐射式测温仪，又称为辐射感温机，利用辐射总量的大小来判别物体的温度。接受元件一般是热探测器，这种方式机构简单，但灵敏度低，受发射率ε影响大。由于不同的物体的总发射率ε不同，因而同温度的不同物体必须引入不同的修正。而实际物体的总发射率常常很难确定，加之接受的能量易于受环境烟尘干扰，因而误差较大，现场工作适应性差。 部分辐射式测温仪，常称亮度式测温仪，是选择某一波段的辐射功率大小来判断物体的温度，又称单色式测温仪，接受元件一般是光电探测器，其接受的波段是选择的，其特点是灵敏度较高，但由于是根据接受辐射能量的大小来判别物体的温度，仍然受单色发射率ε (λ, T)的变化和环境干扰的影响较大。对测量距、目标大小均有相对严格的要求。  为了更加准确地测量高温物体表面的问题，能解决发射率ε难测易变化及外界环境对测温的影响，发展起来了一种新的红外测温技术——红外双色测温技术。  
2 解决思路  
红外双色测温仪又称比色测温。它不是根据直接接受到的物体热辐射能量的大小来判别温度，而是分别接受物体红外热辐射中两个相邻波段的能量，并求其比，再根据这个比值的大小来确定物体的温度。当物体发射率较低时，两个相邻波段辐射的能量度相应较低，反之当物体发射率较高时两相邻波段辐射的能量都相应较高，只要物体的温度相同，两相邻波段辐射能量的比值基本不变。因此采用红外双色测温，一般可不进行发射率修正，
当环境出现烟尘干扰或者测温距离发生变化时，由于因此而带来接受的两波段辐射信号的涨落是相同的，双色测温求比的结果并不发生变化，因而对测温值的影响很小。所以红外双色测温方式在工业现场环境抗干扰能力强。长期使用复现精度好。