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(cè)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(cè)溫的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，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(cè)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(cè)溫學(xué)說當(dāng)中，依據(jù)溫度傳感器或溫度計(jì)與被測(cè)溫場(chǎng)之間的關(guān)系，測(cè)溫的方法可以分為接觸測(cè)溫法和非接觸測(cè)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(cè)溫的高溫環(huán)境中，所以非接觸性的測(cè)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(cè)溫法就是所謂的輻射測(cè)溫法，而輻射溫度計(jì)就是這種非接觸而測(cè)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(cè)物體，彌補(bǔ)因高溫而造成的人工測(cè)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(cè)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(cè)量會(huì)使用平衡法來完成，就是用人的肉眼來比較被測(cè)主體的在一定溫度下的燈泡亮度來判定被測(cè)主體當(dāng)前的溫度，燈絲的電流即是測(cè)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(shì)在于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于使用，可測(cè)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(cè)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(cè)溫的實(shí)際需要進(jìn)行拆卸，并可形成被測(cè)物體的影像。輻射高溫計(jì)屬于相對(duì)簡(jiǎn)易的非接觸性測(cè)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(cè)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(cè)物體發(fā)射出的顏色溫度的紅外輻射來進(jìn)行測(cè)量[4]。色比溫度計(jì)測(cè)溫的主要依據(jù)是被測(cè)主體發(fā)射的紅外能量之比來實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)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(cè)溫環(huán)境為600-3000攝氏度，常搭配觀測(cè)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(cè)溫學(xué)說當(dāng)中，為彌補(bǔ)熱輻射測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)物體之間的距離，選取最優(yōu)的距離進(jìn)行測(cè)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(cè)物體的尺寸影響因素和測(cè)量人員的人身安全因素，在進(jìn)行測(cè)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(cè)溫環(huán)境的影響作用。測(cè)溫現(xiàn)場(chǎng)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(cè)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(cè)量速度快、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)勢(shì)，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(cè)量結(jié)果的影響[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2014，01（09）：17-18.