輻射溫度計在工業(yè)生產中的應用

馬文彪

摘 要：在工業(yè)生產中，對于溫度的把控尤為重要，但由于大部分工業(yè)生產的實際高溫環(huán)境，導致有時無法進行人工接觸測量溫度，這就需要輻射溫度計的應用。輻射溫度計以其非接觸性測溫的獨特優(yōu)勢，在工業(yè)生產中得以廣泛應用，但也由于輻射溫度計復雜的工作原理，使得其在使用過程中需要注意的問題就相對較多。本文從分析輻射溫度計的種類和工作原理入手，闡釋了其在工業(yè)生產中的使用價值及注意事項。

關鍵詞：輻射溫度計；工業(yè)生產；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.039

0 前言

我國的工業(yè)生產水平越來越高，發(fā)展腳步也越來越快，這對工業(yè)生產的各個環(huán)節(jié)提出的要求也就隨之越來越高，尤其是在對生產設備的溫度控制上，將溫度控制在一個合理的范圍之內，對于生產的產品質量和提高生產效率來說都是十分重要的。在我國當前的工業(yè)生產環(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)境下是無法進行人工接觸測量溫度的，只能依靠輻射溫度計來完成。了解和掌握輻射溫度計的工作原理和種類，是正確使用輻射溫度計必要的前提和基礎。

1 輻射溫度計的種類

測溫學說當中，依據(jù)溫度傳感器或溫度計與被測溫場之間的關系，測溫的方法可以分為接觸測溫法和非接觸測溫法[1]。在我國的目前的工業(yè)生產中，很多工藝流程都是處于無法進行接觸性人工測溫的高溫環(huán)境中，所以非接觸性的測溫方式被廣泛應用于我國各項工業(yè)生產當中。非接觸測溫法就是所謂的輻射測溫法，而輻射溫度計就是這種非接觸而測溫法具體實施的載體。輻射溫度計主要包括三個種類：光學高溫計、輻射高溫計、色比溫度計。這三種溫度計都能夠做到不直接接觸被測物體，彌補因高溫而造成的人工測溫的局限性，是我國目前最廣泛應用的溫度計種類。

（1）光學高溫計。光學高溫計，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量儀表[2]。光學高溫計運用的主要原理是普朗克公式。一般情況下，對于亮度的測量會使用平衡法來完成，就是用人的肉眼來比較被測主體的在一定溫度下的燈泡亮度來判定被測主體當前的溫度，燈絲的電流即是測量結果的主要參數(shù)，再將電流與溫度上的刻度表進行對應比較，就是光學高溫計的傳統(tǒng)工作方式。這種傳統(tǒng)的光學高溫計的優(yōu)勢在于其結構簡單、便于使用，可測量的范圍較為寬泛，精度也較為準確，但是其缺點在于僅靠人的肉眼來進行比較，就容易造成測量數(shù)據(jù)的誤差，所以新型的光學高溫計采用光電敏感元件來代替人眼，數(shù)據(jù)準確性大大提高。

（2）輻射高溫計。輻射高溫計是根據(jù)物體在整個波長范圍內的輻射能量與其溫度之間的函數(shù)關系設計制造的[3]。輻射高溫計屬于透鏡聚焦式的感溫器，運用熱輻射效應的原理，聚焦在熱敏元件上，繼而轉變成電參數(shù)，它可以依據(jù)測溫的實際需要進行拆卸，并可形成被測物體的影像。輻射高溫計屬于相對簡易的非接觸性測溫儀表，由于其運用熱輻射原理工作，被廣泛運用于冶金、機械、化學工業(yè)等領域，主要用于顯示和自動調節(jié)被測溫度。

（3）色比溫度計。色比溫度計是一種非接觸式的紅外溫度計，主要根據(jù)被測物體發(fā)射出的顏色溫度的紅外輻射來進行測量[4]。色比溫度計測溫的主要依據(jù)是被測主體發(fā)射的紅外能量之比來實現(xiàn)溫度測量的，其是將紅外能量通過濾波器送到探頭，再由探頭轉換成電信號，最后由溫度計刻度顯出。其常用的測溫環(huán)境為600-3000攝氏度，常搭配觀測管使用，有效減少周遭環(huán)境的干擾而獲得較為精準的數(shù)據(jù)。

2 輻射溫度計的工作原理

輻射溫度計的工作原理是物體的熱輻射與溫度之間的對應關系決定的，主要涉及到的理論定律是黑體輻射定律，更為具體一點說則是運用了普朗克定律。在傳統(tǒng)的觀念中，對于物體溫度的概念就是其熱輻射的情況，然而實際上對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確的。在輻射測溫學說當中，為彌補熱輻射測溫的漏洞，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，三種輻射溫度計也是依據(jù)這一概念產生的。

3 輻射溫度計在工業(yè)生產中的應用

輻射溫度計在現(xiàn)代工業(yè)生產中的應用較為廣泛，尤其是冶金、鑄造、醫(yī)療、食品等行業(yè)，但是由于其所運用的測溫原理較為復雜，能夠熟練使用它的人也比較少，這就需要企業(yè)工作人員進一步去了解輻射溫度計的原理及工作方式，發(fā)揮其最大的有效使用價值。首先，就是要依據(jù)生產的實際要求來選擇合適的輻射溫度計的種類。每一種輻射溫度計所使用的范圍都不一樣，并且都存在一個最適宜的溫度范圍，一旦用于這個范圍以外的溫度環(huán)境當中，就會對其測溫的精準度產生或多或少的影響，對工業(yè)生產效率與產品質量造成影響。比如醫(yī)療領域所運用的紅外體溫計的測溫環(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種類就完全不同，錯誤使用會造成嚴重的數(shù)據(jù)失真。所以使用者必須明確輻射溫度計的具體使用范圍，選擇正確的輻射溫度計類型。其次，還要注意使用輻射溫度計與被測物體之間的距離，選取最優(yōu)的距離進行測溫會更有利于獲得精準的溫度數(shù)據(jù)。這個距離的確定要綜合考慮被測物體的尺寸影響因素和測量人員的人身安全因素，在進行測溫的同時也要保證該距離不會對人的身體健康產生影響。最后，還應注意測溫環(huán)境的影響作用。測溫現(xiàn)場如果粉塵等影響因素較大，則需要提前進行環(huán)境清理，以創(chuàng)造一個無客觀干擾和阻礙的測溫環(huán)境。

4 結論

輻射溫度計對于目前我國的工業(yè)生產具有重要的應用價值。輻射溫度計被廣泛應用于冶金、鑄造、軋制等眾多十分重要的工業(yè)領域當中，未來也將應用于各行各業(yè)的生產生活當中。輻射溫度計具有反應時間短、測量速度快、應用范圍廣等優(yōu)勢，是提高我國工業(yè)生產水平的重要技術支持。深入了解輻射溫度計的工作原理及使用方式，并注重對其進行正確使用和管理維護，為進一步提升我國的工業(yè)生產水平提供了堅實的技術保障。

參考文獻：

[1]苗強.淺談溫度計量裝置在工業(yè)生產中的應用[J].山東工業(yè)技術，2016，05（18）：39.

[2]李東.輻射溫度計在工業(yè)生產中的應用[J].產業(yè)與科技論壇，2014，07（18）：81-82.

[3]趙億坤，薛文艷，陳武卿.環(huán)境輻射對輻射溫度計測量結果的影響[J].計量與測試技術，2014，01（09）：17-18.