实际工业上对测温的精度要求是比较高的,因为它间接的反映了物质的某些重要的特性。通常在钢铁厂的烟雾都包含有对红外线有强烈吸收的多原子化合物如二氧化碳、氧化铁、二氧化硫等,如图4所示在实验室10cm左右就有50°的温差,所以这就足以说明在工业上烟雾对测温的效果影响还是很明显的。
从上面的分析可知测量时我们在的测量距离应该控制在适当的范围内,这样既能保护测温探头免受高温的伤害,还能使得测量结果的精确度提高。
4 测温偏角对测温结果的影响
当探头在受限的陶瓷管中做微小的偏动时探头的测温距离可以认为是不变的龙源期刊。实验发现此时测得温度和探头垂直正对辐射源时所测得的温度有近200°C的偏差。
4.1试验装置图与实验数据
下面的一组数据和表3数据均采集于同一个实验室,装置如图3 高温加热炉试验简图。
表4 DT143DA 测温探头偏转不同时对应的测温结果表
Table 4 DT143DA deflection temperature probe doesnot correspond to the temperature at the same time the results table
测温探头距离底部辐射源360mm 上下偏转角度 0.4°
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炉膛温度980°C
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炉膛温度970°C
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偏转+0.4°
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偏转0°
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偏转-0.4°
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偏转+0.4°
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偏转0°
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偏转-0.4°
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718
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935
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714
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696
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928
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693
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4.2结果与理论分析及解决方案
假设探头正对的炉膛辐射底 面为模拟的无限大的铁水表面,根据菲涅尔假设 微元在感温探头处引起的振幅为: ,类比普通光源可知铁水各处热辐射出光子是间歇的、随机的、独立的,故感温探头处的振动应该是 面上所有的微元的振动在该点的非相干叠加,所以感温探头处光强应该为 ,由 = = ,所以感温探头处的光强为 ,由于探头角度的微小变化几乎不会改变 这一积分项物理论文,而要使得在无限大的 面上的积分仍然收敛,那只能是 从0递增到 或递减到- 时K( )的收敛是很迅速的,这也是符合物理常识的。所以探头接受到的辐射能量几乎是垂直与铁水表面的很窄的一个 角度内的所有辐射光波的贡献总和。故而探头相对于铁水表面的偏角这也是在线控制测量过程时造成数据不稳定和各种测量结果不精确的重要原因。
在线测量时应该严格的控制探头的方向,务必使其垂直与铁水表面,多次测量求平均值,这样能在很大程度上避免偶然的偏角改变对结果的影响。
5 综述
文章就DT143DA辐射测温仪的测温过程中的偏差给予了定性的讨论和解决的方法,对别的红外测温仪器的使用也有参考的意义。工业上消除红外测温仪的测温偏差将会在很大程度有利于该项技术的推广。高炉铁水的测温一直是铁水冶炼的重要环节,它的监控可也反映到出炉的铁水的质量好坏。社会正向着节约型的方向发展,接触型测温对重金属资源是一种浪费,非接触测温的推广将会使得这个问题得到很好的解决。红外测温技术作为非接触测温手段将会有很好的推广前景。
参考文献:
1、光子学报-郑君,顾云军,陈其峰,陈志云-瞬时多光谱辐射测温法-2009年11月第38卷11期,2834页。
2、光电工程-黄维国-地球红外辐射对大气层外红外测温的影响-2009年5月第36卷5期35页。
3、安徽科技-煤炭科技-张琦、曹文钢-高温多尘环境对红外测温的影响及解决方法-2005年11期第39页。
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