什么是辐射高温计?

[拼音]：fushe gaowenji

[外文]：radiation pyrometer

根据物体的辐射能与温度之间的关?a href='http://www.baiven.com/baike/223/303528.html' target='_blank' style='color:#136ec2'>道床饬课露鹊囊潜怼Ｋ粲诜墙哟ナ?a href='http://www.baiven.com/baike/223/313525.html' target='_blank' style='color:#136ec2'>温度传感器。所有的物体当其温度高于绝对零度时都发射出辐射能量，其辐射能量的波长范围约为0.01～100微米,对应最大能量的峰值波长随物体温度的增长而减小。探测元件从被测对象接收到的能量W可用斯特藩-波耳兹曼方程确定：

式中ε为发射率，σ为斯特藩-波耳兹曼常数，T为被测对象温度,T₁为探测元件温度。通过测量能量W 就可确定物体的温度T₀。当温度为T的被测物体的辐射能等于温度为T_p的黑体的辐射能时,黑体的温度T_p就称为该物体的辐射温度。实际物体的真实温度大于辐射温度。许多工业生产过程温度测量中的发射率相对保持恒定，可采用修正方法改善被测对象的黑体辐射条件或测定发射率ε来求出真实温度。辐射高温计分为全辐射高温计和部分辐射高温计。

它根据物体的全波长辐射能与温度之间的关系来测量温度，由光学系统、探测器、测量仪表和用于冷却及烟尘防护的辅助装置组成。被测物体向传感器方向发射的辐射经过透镜聚焦到探测元件上，所产生的相应信号可由测量仪表显示或记录（图1）。探测器通常采用响应波段较宽的热电堆（见温差电偶）。为提高灵敏度，热电堆往往需要由十几支、几十支的温差电偶串联组成，因而热惯性较大，时间常数一般为秒级以上。此外热电堆的基准端温度应保持恒定或采取自动温度补偿措施。

光学系统和探测元件对光谱辐射的响应有选择性，不可能完全接收全波长的辐射，因此这种辐射温度计也可称为宽带辐射温度计。全辐射高温计的优点是结构简单、使用方便、性能稳定、可以自动记录和远距离传送信号等。测温范围为100～2000℃,测温误差绝对值为8～12℃。

它利用被测物体的部分波段辐射能与温度之间的关系来测量物体温度，又称窄带辐射温度计。部分辐射高温计由某一较窄响应波段的光学系统和探测元件组成。被测物体的部分热辐射经调制盘和滤色片后照到探测元件上,再经放大由仪表显示或记录(图2）。

探测元件通常采用光导型或光生伏打型，它们决定传感器的响应波段（见半导体光敏元件）。例如，采用硫化铅时响应波长范围约为0.6～3.0微米，时间常数为毫秒量级。如采用硅光电池，则响应波段约为0.4～1.1微米，时间常数可至微秒量级。采用红外辐射探测技术还可使辐射测温范围向低温扩展。

部分辐射高温计有多种形式，如远程红外测温仪、红外线光源探测仪、红外线亮度测温仪、光电温度计等。这类传感器的优点是响应速度快，测量精度高，稳定性好，测量下限低，可测量微小目标，而且比较窄的敏感谱带可以减少或消除在瞄准光路中由于气体的吸收和发射率所造成的不良影响。

部分辐射高温计常用于测量静止或运动的灼热体表面温度，如测量生产中的钢板、镀锡铁皮、快速加工件、电机或电缆接头温度等。一般测温范围为 100～1500℃，采用红外探测元件时可扩展至常温范围。

参考书目

V.P.Preobrazhensky, Measurements and Instrumentation in Heat Engineering，Vol.1，MIR Publ.,Moscow,1980.

参考文章

辐射高温计的测温原理是什么？辐射高温计有哪几种？测控技术