光电高温计 

 

光学高温计在测量时要靠手动平衡亮度，用人眼判断亮度是否平衡，所以不能连续测 温，在应用上受到了一定限制。光电高温计可以自动平衡亮度，它是在光学高温计基础上发 展起来的自动连续测温仪表. 

 

1.光电高温计的原理 

 

光电高温计用光电器件作为仪表的敏感元件，代替人的眼睛来感受辐射源的亮度变化， 并将此亮度信息转换成与亮度成比例的电信号。 

 

测物体的温度。为了减小光电器件性能参数的变化和电压波动对测量结果的影响，光电高温 计采用负反馈原理进行工作为WDL型光电高温计的工作原理示意图 

 

 

 

从被测物体17的表面发出的辐射能由物镜1聚焦，通过光栏2和遮光板6上的孔3,透 过装于遮光板6内的红色滤光片，人射到光电器件（硅光电池）4上。被测物体发出的光束 必须盖满孔3，这点可用瞄准系统来观察瞄准系统由透镜10、反射镜11和观察孔12 组成 

 

从反馈灯15发出的辐射能通过遮光板6上的孔5,透过同块红色滤光片也投射到同 一光电器件4上在遮光板6的前面放置着光调制器。光调制器的动作原理。"励磁线圈9通过50Hz的交流电，由此产生的交变磁场与永久磁钢8相互作用，使制 片产生每秒50次的振动，交替打开和遮住孔3和孔5,使两束辐射能交替地投射到光电器 件4上，于是光电器件的输出端就产个对应于两束辐射能、频率为50Hz的脉冲光电流此脉冲光电流经前置放大器13放大后送主放大器14进一步放大，主放大器输出的直流电流 流过反馈灯，控制反馈灯的亮度反馈灯的度与被测物体的亮度相等时，脉冲光电流接 近于零，这时通过反馈灯的电流大小就代表了被测物体的温度。选用以温度刻度的电子电位 差计16来自动指示记录通过反馈灯的电流大小。从上述工作原理可知，稳态时反馈灯的亮 度接近于被测物体的亮度。 

 

2.光电高温计的特点 

 

1) 光电高温计能自动测量温度，使用方便，可避免操作者的主观误差, 

 

2) 灵敏度、准确度都较高 

 

3) 读数可以自动记录和远距离传递，有利于参数的集中控制。15 

 

4) 光'电高温计中的光电器件既可接受可见光也可接受红外光，这使高温计的测量范围 不受人眼光谱敏感度的限制，可向低温方向发展。 

 

5) 响应速度快|但是，由于反馈灯与光电器件的特性分散性大，元件互换性很差，在 更换反馈灯或光电器件时，必须对整个仪表重新进行调整和刻度，这是光电高温计在使用中 

 

 

 

 

此信号经放大后被测量，其大小则对应于被 

应特别注意的一个问题。 

 

全辐射高温计是以斯蒂芬-玻尔兹曼定律为基础，采用热电堆为检测元件（探测器）的 辐射测温仪表。由于表面涂黑的热电堆能吸收投射到其表面身的全部波长范围的所有辐射 能，所以人们就把它称为全辐射高温计。这种辐射温度计按能量收集方式的不同，又可分为 反射镜式和透镜式两种类型。,泪前广泛应用的大部分是透镜式的，因此这里只介绍这种全辐 射高温计。 

 

1.全辐射高温计的测温原理 

 

透镜式全辐射高温计的原理及主要部件。被测目标的辐射能用透镜收集 

 

起来，经光栏在涂黑的热电堆 热接点上成像热电堆将辐射 能转变为热电动势后送到显示 仪表，由显示仪进行指示或记录被测物体的温度 

 

 

 

由于黑度不同的物体在同 I温度下其全辐射功率是不相 同的，全辐射高温计也需按黑 

 

体刻度J当某被测物体温度为r时的全辐射功率『（r)，与温度为rF时的黑体全辐射功率 wb (7V)相等时，则称rF为该被测物体的辐射温度。根据此定义可求得辐射温度rF与真 实温度r之间的关系： 

 

 

 

当已知黑度s和辐射高温计显示的辐射温度时，就可按式（2_28)计算出被测物体 的真实温度r。因为e是小于1的数，所以rF总是小于r。各种不同黑度值时辐射温度与真 实温度之间的关系。 

 

 

辐射高温计所测得辐射温度与真实温度对照 

 

辐射温 

   

   

   

   

 在不同s 

 值时的貪实温度/T 

   

   

   

   

 

度/t 

 1.00 

 0. 95 

 0. 90 

 0. 85 

 0. 80 

 0.75 

 0. 70 

 0. 65 

 0. 60 

 0. 55 

 0. 50 

 

400 

 400 

 408 

 417 

 427 

 437 

 448 

 461 

 474 

 489 

 505 

 523 

 

600 

 600 

 611 

 623 

 636 

 649 

 664 

 680 

 698 

 718 

 739 

 763 

 

800 

 800 

 814 

 828 

 844 

 861 

 880 

 900 

 921 

 945 

 972 

 1002 

 

1000 

 1000 

 1016 

 1034 

 1053 

 1073 

 1095 

 1119 

 1144 

 1173 

 1204 

 1240 

 

1200 

 1200 

 1219 

 1239 

 1261 

 1284 

 1310 

 1337 

 1367 

 1400 

 1437 

 1478 

 

1400 

 1400 

 1422 

 1445 

 1469 

 1496 

 1525 

 1556 

 1590 

 1628 

 1669 

 1716 

 

1600 

 1600 

 1624 

 1650 

 1678 

 1707 

 1740 

 1775 

 1813 

 1855 

 1902 

 1954 

 

1800 

 1800 

 1827 

 1855 

 1886 

 1919 

 1955 

 1993 

 2036 

 2082 

 2134 

 2192 

 

2000 

 2000 

 2030 

 2063 

 2096 

 2128 

 2173 

 2212 

 2262 

 2309 

 2371 

 2430 

 

 

  

 

2.全辐射高温计的结构 

 

目前工业上使用较多的是国产WFT—202型全辐射高温计，它由辐射感温器、辅助装置 和显示仪表组成辐射感温器的作用是将被测物体的辐射能转变为热电动势，送至显示仪 表；显示仪表可用毫伏计或电子电位差计6_为防止辐射感温器的工作温度过局，使观察光路 保持清晰，避开火焰、高温等恶劣环境的影响，必要时可装设辅助装置#辅助装置分轻型和 重型两种，都带有水冷保护罩和通风等装置，可根据使用条件选用。 

 

WFT—202型辐射感温器的结构如图2-5"7所示W物镜1装在铝合金制造的外壳2的前 —端，将辐射能聚焦在热电堆5上。.这种高温计所用的热电堆根据测量下限的不同，由16对 或8对镍铬一康铜热电偶串联组成。:测量端整齐地围成一圈，通过点焊固定在镀铂黑的镍箔 上，i参考端是用金属箔片串接在一起，箔片用铆钉固定在两个云母环之间。 这种结构的热电堆，热惯性小，灵敏度高 

 

 

 

为了补偿因热电堆冷端温度受环境温度变化的影响而引起的仪表示值误差，采用了补偿 光栏。补偿光栏是由双金属片控制的四片挡光片组成。:双金属片A的一端 

 

与挡光片B垂直焊接，另二端固定在座架上。当环境温度升 高时，在双金属片的作用下，挡光片张开，使热电堆热接点 上接受的能量增加，自动补偿了热电堆输出热电动势减少的 部分。 

 

另外，为了使仪表在一定温度范围内具有统一的分度值， 在热电堆前设置了校正片，从标志着“校正器”位置的孔中 用旋具旋动小齿轴，调节照射到热电堆上的辐射能，使感温 器具有统一的分度值 

 

 

 

 

3.全辖射高温计的使用 

 

首先按照产品说明书上的连接电路和外接电阻数值，双金属片温度补偿器 

 

 

 

 

将感温器与显示仪表正确地连接起来。 

 

2) 感温器使用的环境温度不许高于 100SC，否则应采取冷却措施。 

 

3) 使用时，如果被测目标太小或太 远，则物体的像不能遮盖热电堆受热面整 体，在这种情况下与受热面接受的辐射能 所相等的温度，一定低于被测物体温度。 所以，随着感温器到被测物体距离i的不 同，对被测物体的大小（通常指直径乃） 有一定的限制，其i一C关系曲线。在进行瞄准时，还要注意感温器要 与被测表面应垂直，不能歪斜。 

 

4)从显示仪表上读数，根据被测物体的黑度查表计算得到物体 的真实温度。 

 

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