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60.1001.1 Machine E3613

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在线式红外测温探头由（铝或不锈钢）金属外壳、光学部件、集成电路（ASIC）和微控制器(MCU)等组成，是用于电力、冶金、石化及其它相关领域的测温仪表设备。其电路采用数字化设计，由MCU进行温度的补偿和线性处理，可在整个工作和测量温度范围内保证产品测量精度和稳定的输出。

一、原理

红外测温探头的测温原理是黑体辐射定律，*，自然界中一切高于零度的物体都在不停向外辐射能量，物体的向外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的，物体的温度越高，所发出的红外辐射能力越强。黑体的光谱辐射出射度由普朗克公式确定，即：

下图1-1是不同温度下的黑体光谱辐射度图：

图1-1 不同温度下的黑体光谱辐射度

从上图中曲线可以看出黑体辐射具有几个特征:

① 在任何温度下，黑体的光谱辐射度都随着波长连续变化，每条曲线只有一个*值；

② 随着温度的升高，与光谱辐射度*值对应的波长减小。这表明随着温度的升高，黑体辐射中的短波长辐射所占比例增加；

③ 随着温度的升高，黑体辐射曲线全面提高，即在任一波长处，与较高温度相应的光谱辐射度也较大，反之亦然。

二、测温方法

红外测温探头的设计有三种方法，通过测量辐射物体的全波长的热辐射来确定物体的辐射温度的称为全辐射测温法；通过测量物体在一定波长下的单色辐射亮度来确定它的亮度温度的称为亮度测温法；如果是通过被测物体在两个波长下的单色辐射亮度之比随温度变化来定温的称为比色测温法。 亮度测温法无需环境温度补偿，发射率误差较小，测温精度高，但工作于短波区，只适于高温测量。比色测温法的光学系统可局部遮挡，受烟雾灰尘影响小，测温误差小，但必须选择适当波段，使波段的发射率相差不大。 一般选用全辐射测温法来计算被测量物体的温度，全辐射测温法是根据所有波长范围内的总辐射而定温，得到的是物体的辐射温度。选用这种方法是因为中低温物体的波长较大，辐射信号很弱，而且结构简单，成本较低，但它的测温精度稍差，受物体辐射率影响大。

三、影响测量精度的因素

为了确保正确的在线式红外测温探头测量，请注意以下几点：
　　1、至目标（光点）的距离比
　　2、视场
　　3、环境条件
　　4、环境温度
　　5、发射率
　　至目标（光点）距离比 红外测温探头的光学系统收集圆形测量点的能量并将其汇聚于探测器。光学分辨率由设备至物体的距离与被测光点的大小的比值(D:S比)决定。比值越大，设备的分辨率越好，可以从更远的距离测量更小的光点。红外光学的新创新是增加了近焦特性，提供小目标区域的准确测量，不含不希望的背景温度。
　　视场 确保目标大于设备正在测量的光点尺寸。目标越小，您应该离得越近。当准确性尤为重要时，确保目标至少是光点尺寸的两倍。
　　环境条件 留意工作区域的环境条件。蒸汽、灰尘、烟雾等会阻挡设备的镜头，从而妨碍精确测量。安装开始之前，还应该考虑噪声、电磁场或震动等其它条件。保护外壳、空气净化，以及空气或水冷可保护传感器，确保准确测量。

环境温度(周围温度) 如果测温仪被暴露于温差大于20℃的突发环境下，请保持至少20分钟让其适应新的环境温度。固定式传感器针对特殊环境温度范围进行了性能优化设计。
　　发射率 发射率是物体辐射红外能量的能力的测量量。辐射的能量指示物体的温度。发射率的取值范围为0（光洁的镜面）至1.0（黑体）。了解发射率和各种材料的发射率值。

四、举例介绍 HE-155K

• 功能选择之间的操作关系

仪器的功能及其逻辑关系

1）自动调校功能

      • 范围/零偏：探伤范围的调节 / 探头入射零点的调节

      • 声速：材料声速（0～9000）m/s 连续调节

• K值： 斜探头的折射角（K值）测量

·Φ值计算：当量Φ值计算

2）闸门功能

      • 范围/平移：（0～5500）㎜扫查范围的无级调节/脉冲平移调节

      • 闸门操作：闸门移位/闸门宽度/闸门高度调节

      • 闸门选择：闸门A/B选择

      • 动态回放：回波全动态记录回放

3）曲线功能

      • 制    作：制作距离—波幅曲线

      • 调    整：修整已制作的距离—波幅曲线

      • 删    除：删除已制作的距离波—幅曲线

• 距离补偿：作好波幅曲线后启动远距离补偿功能

4）输出功能

      • 读出：显示当前读出号的缺陷波形及数据

      • 删除：删除当前存贮号或连续存贮区间的缺陷波形及数据

      • 通讯：将存储的缺陷波形及数据传送到计算机

      • 打印：打印探伤报告

5）包络功能：对缺陷回波进行波峰轨迹描绘，辅助对缺陷定性判断。

6）增益/自动增益功能：手动调节仪器灵敏度/自动波高调节仪器灵敏度（80%）。

7）波峰记忆：对闸门内动态回波进行高回波的检搜，并保留在屏幕上。

8）动态记录：对扫查的回波进行实时动态记录。

9）色彩切换：对屏幕显示色彩（前景、背景）进行切换。（HS611e无此键）

10）报    警：闸门内的缺陷回波高于闸门/曲线高度时，仪器发出声响提示

11）伤波存储：将屏幕上的回波及其相应的数据存储在仪器存贮器中。

12）抑    制：调节抑制杂波比例。

13）通    道：通道切换选择

：子功能对应选择键，配合“确认”键或旋钮使用。

HS610e与HS611e操作方法相同（除ＨＳ６１１e无色彩切换外），下面的章节中以HS610e为例进行讲解，HS611e型可参照使用

3、 开机

     HS610e型数字式超声波探伤仪采用交直流两用供电方式，只要仪器有电源供电，按  键两秒钟左右，直到电源指示灯亮。仪器首先出现“汉威”注册商标，然后进行仪器自检。  

     仪器自检通过后，即进入开机界面状态，见图3-1。

说明：在纵波直探头的情况下。 声程（S） 即声波从工件表面至缺陷的垂直距离。没有显示。在横波斜探头的情况下。表示声程（S） 表示水平距离（L）。指的是探头前端至缺陷的水平距离（已减掉前沿）。表示垂直距离

 仪器的调校：

（1） 准备工作：HS610e或HS611e仪器、斜探头、CSK-IA试块