1、輻射高溫計在熱處理生產中的應用             輻射高溫計在熱處理生產中的應用齊德榮，趙嵐(哈爾濱量具刃具廠哈爾濱150040)    摘  要：本文介紹了在熱處理生產中采用輻射高溫計進行非執著觸測量、控溫時，為了獲得準確可靠的測量值，應如何正確安裝、使用及維護輻射高溫計的經驗。    關鍵詞：輻射高溫計；黑體；干擾；光路；視場1引言    根據熱處理爐的工作特點和熱處

2、理工藝對溫度參數測量與控制的要求，高溫鹽浴爐溫度的測量采用輻射高溫計。如何使測量誤差減少至最低，排除周圍環境的干擾因素，確保現場通道的暢通，正確安裝使用維護，本文就這幾方面談一下看法。2溫度的測定    自然界中各種物體在同一溫度時，發射的熱輻射能量并不相同。根據克希荷夫定律：    E=T··T4式中E熱輻射能量；    T吸收系數；    T表面溫度。    物體的輻射能力與吸收能力成正比，能夠完全吸收照射在它上面的熱輻射

3、能量的物體稱為黑體，它的吸收系數為1，其它物體的吸收系數均小于1，一般選擇黑體作為標準體，按黑體的溫度來分度。3結構原理    輻射高溫計是根據物體在整個波長范圍內的輻射能量與其溫度之間的函數關系設計制造的，用輻射感溫器作為一次儀表，電子電位差計作為二次儀表，它屬于透鏡聚焦式感溫器，具有鋁合金外殼，前部是物鏡，殼體內裝有熱電堆補償光欄，在靠緊熱電堆的視場光欄上有一塊調檔板，檔板的作用是調節照射到熱電堆上的輻射能量，使產品具有統一的分度值，在可拆卸的后蓋板上裝有目鏡，借以觀察被測物體的影像。    輻射感溫器把被測物體的輻射能，經過透鏡

4、聚焦在熱敏元件上，熱敏元件把輻射能轉變為電參數，由已知的熱電勢與物體溫度之間的關系通過二次儀表測出熱電勢，顯示出溫度值，這個溫度值須用物體的全輻射黑體系數予以校正或用鉑銠10鉑熱電偶直接插入高溫鹽浴爐中配以直流電位差計測量溫度，然后與儀表顯示溫度對比，用以校準高溫計測量溫度的準確程度。4測量誤差    影響輻射感溫器準確測溫的因素主要有以下幾點：    (1)輻射黑度系數的影響    被測物體不是絕對黑體，而是灰體，即(1)，必然引起測量誤差，物體的真實溫度T和輻射溫度TF具有下述關系： 

5、60;  若測得黑體爐的黑度系數，可算出標準源在傳遞中引起的誤差。    (2)安裝距離的影響    輻射物體和感溫器的距離與輻射體直徑之比應為20，否則將引起誤差。    (3)中間介質的影響    由于中間介質吸收輻射能量，使得輻射感溫器接受到的輻射能量減弱，引起測量誤差，所以現場使用時可裝置壓縮空氣設備，以吹除煙灰等中間介質。    (4)環境溫度的影響    若環境溫度較高，物鏡的受熱將引起熱電堆參

6、考端溫度的升高，輸出將會降低，參考端溫度補償器不能完全補償，會給測量帶來誤差。試驗表明當環境溫度為80，指示溫度為1000時，由于補償不完全能產生±10的測量誤差，因此現場使用時環境溫度不能高于50，如超過應將它的外殼置于冷卻裝置中，以降低工作環境溫度，提高測量精度。    (5)熱惰性的影響    由于輻射感溫器中熱電堆具有一定的熱惰性，一般要求穩定412S，所以在測溫時觀察時間應超過10S后再讀數。5干擾因素    輻射高溫計在測量中不與被測物體接觸，安裝現場的環境因素會對測量造成很大的影響

7、。外來光的干擾是指從外來光源入射到被測表面上并且被反射混入到測量光中。如室外測量時的陽光，室內測量時的照明光，附近加熱爐和火焰等。對一些固定的難以避免的外來光源設置遮蔽裝置，如果工作在很高的環境溫度中，遮蔽裝置又合成新的熱源，需用水或空氣對它進行冷卻，減小它的輻射，還可以改變測量方向，躲過外來光的照射。    被測表面和輻射溫度計之間測量時行徑的空間距離叫光路。在生產現場的空氣中，存在著水蒸氣、二氧化碳、游面的浮渣、煙霧、油霧、粉塵、水蒸氣和二氧化碳氣體介質對輻射能的吸收具有選擇性的，對某些波長的輻射能有吸收能力，而對另一些波長的輻射能則易透過，浮渣、煙霧、油霧和

8、粉塵等物質對輻射能的吸收是無選擇性的，但伴有散射，減弱了入射到溫度計中的輻射能，導致測量誤差，可以用干凈的壓縮空氣來清掃光路將煙霧吹散，對鹽浴爐經常脫氧撈渣，以保持鹽面呈正常光亮度。6安裝、使用及維護    鹽浴爐的加熱介質為溶融液體，主要靠對流傳熱，爐膛溫度均勻性好，爐膛溫度可代表工件溫度，輻射感溫器的安裝對測溫的準確性影響很大。    首先選擇一個容易靠近，便于維護的地方，輻射感溫器的鏡頭距鹽浴表面1m，感溫器的鏡頭與液面垂直安裝。殼體溫度不得高于100，若高于100應采用水冷裝置通冷卻水降溫，水壓應不大于4kg·cm2

9、。    輻射感溫器的物鏡必須保持清潔，采用通風裝置用壓縮空氣吹測量通道，壓縮空氣必須經過過濾，再送入通風管中，防止水氣、灰塵、沾污透鏡產生誤差，經常清洗、揩拭。    聯接電纜從輻射感溫器中引出，導線應放在金屬軟管中，保持有良好的電氣屏蔽和可靠的機械保護。從輻射感溫器的目鏡中所看到的被測對象的影像必須將熱電堆完全蓋上，以保證熱電堆充分接受被測對象輻射的能量，若被測對象的影像不正確時，可調整輻射感溫器與被測對象之間的距離，以放大影像。    輻射高溫計的二次儀表與輻射高溫器的分度必須一致，定期檢定。在安裝后要定期清洗鏡頭灰塵，留意周圍環境