Omega红外线热电偶原理及如何测量温度

 Omega红外线热电偶原理

IRt/c产品系列是温度传感技术的重大 突破。IRt/c传感器不含电源、成本低、 且无需触碰材料即可测量材料的表面 温度。这些产品可直接安装在传统热 电偶控制器、PLC、变送器和其他读 数设备上。

Omega红外线热电偶 如何测量温度？

所有IRt/c产品均含有专有红外线检测 系统，由其接收来自传感器所指向物 体辐射的热量，并将热量被动地转化 为电势。之后，产生标定为预期热电偶特性的毫伏信号。

Omega红外线热电偶 均为自供电设备，并仅依赖传入的红外线辐射通过热电效应产生信号，因此，信号将遵循热辐射物理 的规律并受过程中固有的非线性影响。

然而，IRt/c输出在一定的温度范围内 足以达到线性要求，可生成直接用于 传统t/c信号互换的信号。例如，指定 t/c线性2%匹配会产生一个温度范围， 在这个范围内IRt/c会生成处于传统t/c操作2%范围的信号。指定5%匹配生成的温度范围更广。

每个IRt/c机型都经过特别设计，可在* 适合传统t/c设备的线性区域内发挥*佳 性能，不过也可在区域外使用，只需恰 当校准读数设备。输出信号在整个额定 温度范围内平稳持续，且可在整个范围 内保持1%的可重复性。

“温度选用指南”（第81页）汇总了每 个IRt/c机型的线性范围性能。用户选择 IRt/c机型和类型以及适合应用的目标温 度范围。热电偶读数设备上的正常偏差 调整可用于校准安装，以避免发射率和 背景效应。

新设备的可靠性如何？

温度控制中*根本的因素是测量设备在 工作条件下长期保持校准的能力。IRt/c 的额定可重复性为（读数的）1%，且 没有可测量的长期校准变化，因此非常 适合用于可靠的温度控制。这些特性是 每个IRt/c设备的基本设计和结构内在的 特性。

可重复性是指测量设备在相同条件下再 现校准的能力。IRt/c系统坚实、密闭、 且完全密封，在工作中不会出现机械或 冶金方面的变化。系统中没有生成信号 的有源电子器件和 电源，热电偶信号的 生成完全依赖热电效应。1%等级是基于 测试条件下证实更小容差的实际困难而 提出的守恒值，不是设备的实际限制。

影响可重复性的因素同样也影响长期精 度：机械变化和冶金变化。众所周知，随着时间的推移，热电偶会因为这些效 应改变校准。出现机械变化的原因在 于：为了缩短响应时间，传统热电偶的 构成通常小而轻便，但容易出现热电偶 的属性的改变。更为重要的是，由于只测量自身温度，传统热电偶必须在高温 下使用。

影响热电属性的冶金变化是温度的重要 功能，这种变化在室温下可以忽略，而在高温下必须引起足够重视。

Omega红外线热电偶 自身的设计和基本运行可解决这两 种问题。不锈钢外壳中采用完全封闭的 坚实结构设计，以及在近乎室温条件下 的运行，可从根本上解决传统热电偶常 见的漂移问题。每个IRt/c设备都在100˚C 以上的高温下进行双重退火， 可确保长期稳定性，并且经过了5次测 试才进行封装。IRt/c不仅出现故障的机 率小，还可以长 期保持校准精度。