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60.1001.1 Machine E3613

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在線式紅外測溫探頭由（鋁或不銹鋼）金屬外殼、光學部件、集成電路（ASIC）和微控制器(MCU)等組成，是用于電力、冶金、石化及其它相關領域的測溫儀表設備。其電路采用數字化設計，由MCU進行溫度的補償和線性處理，可在整個工作和測量溫度范圍內保證產品測量精度和穩定的輸出。

一、原理

紅外測溫探頭的測溫原理是黑體輻射定律，*，自然界中一切高于零度的物體都在不停向外輻射能量，物體的向外輻射能量的大小及其按波長的分布與它的表面溫度有著十分密切的，物體的溫度越高，所發出的紅外輻射能力越強。黑體的光譜輻射出射度由普朗克公式確定，即：

下圖1-1是不同溫度下的黑體光譜輻射度圖：

圖1-1 不同溫度下的黑體光譜輻射度

從上圖中曲線可以看出黑體輻射具有幾個特征:

① 在任何溫度下，黑體的光譜輻射度都隨著波長連續變化，每條曲線只有一個*值；

② 隨著溫度的升高，與光譜輻射度*值對應的波長減小。這表明隨著溫度的升高，黑體輻射中的短波長輻射所占比例增加；

③ 隨著溫度的升高，黑體輻射曲線全面提高，即在任一波長處，與較高溫度相應的光譜輻射度也較大，反之亦然。

二、測溫方法

紅外測溫探頭的設計有三種方法，通過測量輻射物體的全波長的熱輻射來確定物體的輻射溫度的稱為全輻射測溫法；通過測量物體在一定波長下的單色輻射亮度來確定它的亮度溫度的稱為亮度測溫法；如果是通過被測物體在兩個波長下的單色輻射亮度之比隨溫度變化來定溫的稱為比色測溫法。 亮度測溫法無需環境溫度補償，發射率誤差較小，測溫精度高，但工作于短波區，只適于高溫測量。比色測溫法的光學系統可局部遮擋，受煙霧灰塵影響小，測溫誤差小，但必須選擇適當波段，使波段的發射率相差不大。 一般選用全輻射測溫法來計算被測量物體的溫度，全輻射測溫法是根據所有波長范圍內的總輻射而定溫，得到的是物體的輻射溫度。選用這種方法是因為中低溫物體的波長較大，輻射信號很弱，而且結構簡單，成本較低，但它的測溫精度稍差，受物體輻射率影響大。

三、影響測量精度的因素

為了確保正確的在線式紅外測溫探頭測量，請注意以下幾點：
　　1、至目標（光點）的距離比
　　2、視場
　　3、環境條件
　　4、環境溫度
　　5、發射率
　　至目標（光點）距離比 紅外測溫探頭的光學系統收集圓形測量點的能量并將其匯聚于探測器。光學分辨率由設備至物體的距離與被測光點的大小的比值(D:S比)決定。比值越大，設備的分辨率越好，可以從更遠的距離測量更小的光點。紅外光學的新創新是增加了近焦特性，提供小目標區域的準確測量，不含不希望的背景溫度。
　　視場 確保目標大于設備正在測量的光點尺寸。目標越小，您應該離得越近。當準確性尤為重要時，確保目標至少是光點尺寸的兩倍。
　　環境條件 留意工作區域的環境條件。蒸汽、灰塵、煙霧等會阻擋設備的鏡頭，從而妨礙精確測量。安裝開始之前，還應該考慮噪聲、電磁場或震動等其它條件。保護外殼、空氣凈化，以及空氣或水冷可保護傳感器，確保準確測量。

環境溫度(周圍溫度) 如果測溫儀被暴露于溫差大于20℃的突發環境下，請保持至少20分鐘讓其適應新的環境溫度。固定式傳感器針對特殊環境溫度范圍進行了性能優化設計。
　　發射率 發射率是物體輻射紅外能量的能力的測量量。輻射的能量指示物體的溫度。發射率的取值范圍為0（光潔的鏡面）至1.0（黑體）。了解發射率和各種材料的發射率值。

四、舉例介紹 HE-155K

• 功能選擇之間的操作關系

儀器的功能及其邏輯關系

1）自動調校功能

      • 范圍/零偏：探傷范圍的調節 / 探頭入射零點的調節

      • 聲速：材料聲速（0～9000）m/s 連續調節

• K值： 斜探頭的折射角（K值）測量

·Φ值計算：當量Φ值計算

2）閘門功能

      • 范圍/平移：（0～5500）㎜掃查范圍的無級調節/脈沖平移調節

      • 閘門操作：閘門移位/閘門寬度/閘門高度調節

      • 閘門選擇：閘門A/B選擇

      • 動態回放：回波全動態記錄回放

3）曲線功能

      • 制    作：制作距離—波幅曲線

      • 調    整：修整已制作的距離—波幅曲線

      • 刪    除：刪除已制作的距離波—幅曲線

• 距離補償：作好波幅曲線后啟動遠距離補償功能

4）輸出功能

      • 讀出：顯示當前讀出號的缺陷波形及數據

      • 刪除：刪除當前存貯號或連續存貯區間的缺陷波形及數據

      • 通訊：將存儲的缺陷波形及數據傳送到計算機

      • 打印：打印探傷報告

5）包絡功能：對缺陷回波進行波峰軌跡描繪，輔助對缺陷定性判斷。

6）增益/自動增益功能：手動調節儀器靈敏度/自動波高調節儀器靈敏度（80%）。

7）波峰記憶：對閘門內動態回波進行高回波的檢搜，并保留在屏幕上。

8）動態記錄：對掃查的回波進行實時動態記錄。

9）色彩切換：對屏幕顯示色彩（前景、背景）進行切換。（HS611e無此鍵）

10）報    警：閘門內的缺陷回波高于閘門/曲線高度時，儀器發出聲響提示

11）傷波存儲：將屏幕上的回波及其相應的數據存儲在儀器存貯器中。

12）抑    制：調節抑制雜波比例。

13）通    道：通道切換選擇

：子功能對應選擇鍵，配合“確認”鍵或旋鈕使用。

HS610e與HS611e操作方法相同（除ＨＳ６１１e無色彩切換外），下面的章節中以HS610e為例進行講解，HS611e型可參照使用

3、 開機

     HS610e型數字式超聲波探傷儀采用交直流兩用供電方式，只要儀器有電源供電，按  鍵兩秒鐘左右，直到電源指示燈亮。儀器首先出現“漢威”注冊商標，然后進行儀器自檢。  

     儀器自檢通過后，即進入開機界面狀態，見圖3-1。

說明：在縱波直探頭的情況下。 聲程（S） 即聲波從工件表面至缺陷的垂直距離。沒有顯示。在橫波斜探頭的情況下。表示聲程（S） 表示水平距離（L）。指的是探頭前端至缺陷的水平距離（已減掉前沿）。表示垂直距離

 儀器的調校：

（1） 準備工作：HS610e或HS611e儀器、斜探頭、CSK-IA試塊