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红外热电偶测温的基本原理

接触式测温是以热传导使测量元件与被测介质达到热平衡(即测温元件的温度与被测介质的温度差异可以忽略不计)的情况下，铠装热电偶，利用测温元件本身的物理特性(即某个物理参数与温度的函数关系)将温度转换成其他物理量(如电量、机械量等)，从而指示出温度值。

非接触式测温基于温度辐射的理论。凡是**热力学温度零度(-273℃)的物体，由于分子的运动，都会发射各种波长的电磁辐射。对于理想的辐射源———黑体而言，其辐射的能量与温度和波长的关系符合普朗克辐射定律:

式中:Mλ为黑体单位面积在温度T时，铠装热电偶执行标准，在λ波长处的辐射功率;λ为波长;T为热力学温度;c1，c2为常数。

黑体是一种完全的温度辐射体，其辐射能力仅与温度有关，而且它是一种完全的余弦辐射体，它在各个方向上辐射亮度都相同;而非黑体的辐射能力不仅与温度有关，而且与其表面材料的性质有关，它的辐射通量小于相同温度的黑体。通常用发射率来表示温度辐射体的辐射通量密度(辐射度)。发射率(ε)用辐射源的辐射度与同温度黑体的辐射度之比来表示，一般都小于1，而黑体的发射率定义为1。同时，处于热平衡状态的黑体其吸收率也等于1。

红外热电偶的探测管(热电偶保护管)是插在被测介质中的，当它与被测介质之间达到热平衡时，它的底部温度与介质温度相同，这部分属于接触式测温。同时探测管内部形成一个具有高发射率(黑度系数ε≈1)的黑体辐射源，铠装热电偶保护套，其辐射能量以红外线的形式通过管口传出，通过透镜照射在红外探测器上。红外探测器把辐射的能量转化成电信号，经处理后以符合分度表的电信号输出。这种接受温度辐射的元件与被测的物体不接触，因此这种测温方式叫做非接触式测温。因为不受发射率的影响，所以其测温准确度高。

热电偶温度计的安装要点

首先热电偶和热电阻的安装应尽可能保持垂直，以防止保护套管在高温下产生变形，但在有流速的情况下，则必须迎着被测介质的流向插入，以保证测温元件与流体的充分接触以保证其测量精度。另外热电偶和热电阻应尽量安装在有保护层的管道内，以防止热量散失。其次当热电偶和热电阻传感器安装在负压管道中时，必须保证测量处具有良好的密封性，以防止外界冷空气进入，使读数偏低。当热电偶和热电阻传感器安装在户外时，热电偶和热电阻传感器的接线盒面盖应向上，入线口应向下，以避免雨水或灰尘进入接线盒，而损坏热电偶和热电阻接线盒内的接线影响其测量精度。应经常检查热电偶和热电阻温度计各处的接线情况，特别是热电偶温度计由于其补偿导线的材料硬度较高，非常*从接线柱脱离造成断路故障，因此要接线良好不要过多碰动温度计的接线并经常检查，以获得正确的测量温度。热电偶安装时应放置在尽可能靠近所要测的温度控制点。为防止热量沿热电偶传走或防止保护管影响被测温度，热电偶应浸入所测流体之中，深度至少为直径的10倍。当测量固体温度时，热电偶应当**着该材料或与该材料紧密接触。为了使导热误差减至较.小，应减小接点附近的温度梯度。当用热电偶测量管道中的气体温度时，如果管壁温度明显地较高或较低，则热电偶将对之辐射或吸收热量，从而显着改变被测温度。这时，可以用一辐射屏蔽罩来使其温度接近气体温度，采用所谓的屏罩式热电偶。选择测温点时应具有代表性，例如测量管道中流体温度时，热电偶的测量端应处于管道中流速较.大处。一般来说，热电偶的保护套管末端应越过流速中心线。　

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