温度传感器
阵容
FT系列数字红外温度传感器的设计提供宽的温度检测范围，高响应性，长检测距离，易于安装和设置。尽可能减小用于温度检测的热电堆(热电偶阵列)的远红外共振膜的厚度，以实现高效的热电偶布置。这使得对吸收的热量进行快速可靠的检测成为可能，并提高了热电堆的响应速度。产品分为高温型和中低温型两种。由于探测区域可以用可见的激光束进行视觉检查，因此在安装过程中很容易对准传感器的位置。目标的当前温度可以直接输入到放大器单元。这消除了为每个目标设置发射率所需的工作。
温度传感器是一种可以测量目标的目标截面温度的装置。传感器将测量到的温度转换成电信号并输出。温度传感器分为接触式和非接触式两种。前者包括热敏电阻、热电偶和电阻温度计。后者包括红外温度传感器和色温度传感器。
红外温度传感器可以制成紧凑的传感器头，其探测距离是无限的。它们的优点是对安装位置和空间的限制较少。
红外温度传感器原理
红外温度传感器利用以下原理来检测物体发出的红外线来测量它们的温度。
1.物体发射出的红外线被一个透镜收集起来，然后指向一个叫做热电堆的传感元件。
2.当热电堆吸收红外线并升高时，它根据温度产生电信号。
3.这些电信号会根据物体的发射率进行放大和校正，并显示出温度。
热堆具有一种由许多热电偶串联而成的结构。热电偶的热结置于中心，冷结置于外围。镜片收集到的红外线只照射到热结合部，只有热结合部被加热。塞贝克效应产生了热和冷节点之间的电压差，从而允许温度测量。
什么是辐射率:
发射率表示物体发射热辐射(红外线)的容易程度，数值从0到1。发出最大可能辐射的物体的辐射率为1。发射率为1的物体称为黑体。所有红外线反射或通过的物体(如空气)的发射率为0。物体的发射率一般在0到1之间。即使材料相同，粗糙表面的物体具有更高的发射率。
如何确定发射率：
如果一个物体的发射率在任何参考或其他材料中被描述为一个物理常数，使用这个值。通过考虑发射率被测量的条件(例如物体的表面条件)来确定发射率。如果发射率未知，请测量实际物体的温度，并使用辐射温度计上显示的数值。
KEYENCE的红外温度传感器
为了使用红外温度传感器正确地测量温度，需要预先设定目标物体的发射率。然而，设置发射率需要人工和困难的操作，包括针对目标材料的各种计算和设置。
FT系列已消除了这种劳动和这些困难的操作。如果已知目标的发射率，只需在放大器单元上直接输入值。即使发射率未知，也可以通过施加/粘贴可选的黑体喷涂/胶带来轻松设置它，并用FT系列测量温度。
温度传感器的优点
使用温度传感器监控制造部位上的设备温度可以防止由过量负载或电流引起的各种问题，或通过设备故障。还可以通过最佳定时激活冷却设备。
测量温度可以防止设备因热的影响而出现问题。例如，设置温度传感器的上下限温度来开启/关闭加工机电机的冷却设备，当电机因过载或其他原因发热时，可以选择合适的时机对电机进行冷却。
由于温度传感器可以连续监测温度，因此可以理解电动机达到指定温度，然后冷却的过程。因此，可以在早期阶段找到和解决问题。例如，如果即使加工机器正在运行，电机的温度不正常变化，则冷却设备可能无法正常工作，或者电动机可能会通过过度负载过热。
当使用温度传感器测量目标周围的温度时，可以检测到由于空调系统异常导致温度达到上限或下限，或保持目标的最佳温度控制。这可以防止因温度异常而产生的不良产品等问题。欧宝官网开户
使用温度传感器允许防止在涂覆过程中在温度下升高或下降的问题。当温度传感器设置有上限和下限温度以打开/关闭空调系统进行涂覆过程，可以通过适当的定时加热或冷却该线路。
由于温度传感器可以连续监测温度，因此可以了解达到指定温度的过程。这允许适当的加热和冷却，并精确控制油漆干燥所需的时间。也可以快速发现问题，比如空调系统运行时温度没有持续变化。这有助于最大限度地减少不良产品的释放。欧宝官网开户
红外温度传感器可以在一定距离内精确测量温度。您可以通过测量在加工或检测工具和材料的异常温度期间测量分钟部件的温度来防止缺陷产品的生产欧宝官网开户。
使用红外温度传感器，可以防止焊锡温度过低引起的问题。当温度传感器设置为需要激活焊锡加热设备的温度时，可以在适当的时间启动加热。
红外温度传感器可以在一定距离内精确测量温度。它们可以测量微小截面的温度，如IC引脚的焊接，而不受加工截面周围区域的红外辐射的影响。积累焊接过程中温度连续测量的数据，有利于加工精度管理，这是传统方法难以做到的，有利于质量的维护和改进。
温度传感器案例研究
焊接行业：高频感应加热过程中的温度测量
高频感应加热是一种利用一种称为皮肤或接近效应的加热现象的处理方法。该工艺要求对被火焰加热的工件进行温度测量。热电偶和其他接触式温度传感器不能使用，因为它们被高温损坏。使用典型的红外温度传感器，由于火焰发射的红外能量的影响，不可能精确测量。
FT系列数字红外温度传感器配备了新开发的电路和中心浮动结构，以最大限度地提高稳定性，这是温度传感器最重要的性能。尽管采用非接触方式，FT系列可以在各种条件下进行稳定的温度测量。FT系列还有助于熟练工人根据个人经验完成的任务的自动化，例如控制随外部温度变化的余热。
金属加工业:热锻产品的温度测量欧宝官网开户
在热锻过程中，工件的温度最高可达900°C(1652°F)。这种温度不能用接触式温度传感器测量。即使在距离工件6米(19.7')以上的位置，传感器的热膨胀也会导致测量误差。这意味着，在热锻过程中，工件的温度必须从一个遥远的位置测量，而传感器不会受到热量的影响。
FT系列数字红外温度传感器对其探测距离没有限制。该阵容包括各种型号，可根据目标的大小和测量范围进行选择。从阵容中选择一个最佳的模型，可以在热锻过程中从一个遥远的位置精确测量工件的温度，而传感器不会受到热量的影响。这些功能有助于缩短分析高温下工件温度与形状关系的时间，提高分析精度，这是传统传感器无法实现的。
塑料成型:浇注前立即对材料进行温度控制
在这个过程中，加热后的材料倒进模具需要一些时间。这导致材料温度的变化，导致成型缺陷。防止这种缺陷需要在浇注前立即控制材料的温度。在很多情况下，安装温度计的空间是有限的，操作环境也不干净，所以还需要解决镜头上的污垢。
FT系列数字红外温度传感器将探测器(包括热电堆)封装在圆柱形结构中，并使其浮动，以避免与传感器头外壳接触。这种漂浮结构产生的空气层可以消除传感器的环境温度等干扰的影响。这种传感器的机身也很紧凑，可以安装在任何地方。由于探测距离不受限制，所以可以选择环境干净的位置进行安装。
温度传感器常见问题
从物体（发射率）发出的红外线的比例根据它们的材料和表面条件而不同，即使它们具有相同的温度。因此，对象的精确温度测量需要根据对象设置发射率。
如果您知道发射率，则发出率的设置有所不同。使用FT系列，如果您知道发射率，只需在放大器单元上输入值。即使您不知道发射率，也可以通过仅在放大器单元上输入目标的当前温度自动设置它。如果您不知道目标的当前温度，则可以将可选的黑体喷涂/带涂在目标上并检测表面温度以设定发射率。
铁、铝等金属靶具有高反射率和低发射率的特性。由于红外温度传感器接收到的目标红外射线较少，对低发射率目标的探测可能变得不稳定。光滑金属表面的发射率较低，当表面倾斜时，发射率可能进一步降低。如果检测位置发生变化，则金属表面本身的温度可能发生变化。
在FT系列中，当传感器垂直于目标安装时，确保了稳定的检测，并且每次测量相同的点。如果有热源存在，如人、操作设备、加热器等，根据目标设定发射率，可以准确测量。
由于红外温度传感器也可以检测到可见的蒸汽或烟雾，所以测量的温度可能包括误差。
FT系列采用空气吹扫功能去除传感器头部和目标之间的蒸汽或烟雾，确保稳定检测。如果油雾在空气中漂浮，可以通过定期清洁传感器头的透镜表面或用圆筒包围传感器头并使用空气吹扫功能来降低其影响，以防止油的进入。如果传感器头通过从目标辐射的辐射热量加热，并且由于热电堆的高温而被检测变得不准确，可以通过用铝箔覆盖传感器头来防止内部温度的上升。
温度传感器分为接触式和非接触式两种。这些是根据操作环境和/或目的有选择地使用的。为了实现准确稳定的测量，需要了解这些传感器的特性。
接触式温度传感器的特性
接触式温度传感器根据数值的变化来测量温度，例如电能或电阻，这些是通过与目标直接接触的测量尖端来测量的。下面介绍主要的接触式温度传感器的类型和特点。
热电偶
这些温度传感器利用塞贝克效应，即当两个不同金属的导体电连接形成一个闭合电路，两端施加温差时，就会产生温差电动势。
这些传感器温度测量范围宽，响应速度快，能够测量小目标，易于处理和分析温度信息。与其他温度传感器相比，这种类型的温度传感器成本更低，因此应用范围广泛。然而，需要一根补偿导线来延伸电缆。
电阻温度计
电阻温度计利用金属的特性，在这种特性中，电阻随温度上升而增加。电阻温度计的一个典型例子是铂电阻温度计，其中高纯度铂通常用于电阻丝。
它们适用于测量低温（常温范围）并允许稳定和精确的测量。它们具有因机械冲击或振动而受到较小的另一个特征。另一方面，它们的最大工作温度约为500°C（932°F），其低于热电偶的5°C。与其他传感器相比，这些传感器通常昂贵。
热敏电阻
热敏电阻是利用半导体电阻的温度特性而改变电阻的温度传感器。相对于它们的成本，它们提供了更小的由导线电阻引起的误差和温度传感器的高灵敏度。它们的缺点是测量范围窄，而且由于电阻的非线性变化特性，测量精度不是特别高。
非接触式温度传感器的特性
非接触式温度传感器通过探测目标发出的辐射热(红外线)来测量温度。根据原则可以分为以下两种类型，每一种都有自己的特点。
红外温度传感器
这些传感器通过测量辐射热的强度来确定温度。它们又被分为三种类型。总辐射温度传感器从整个波长范围内的积分值测量温度。宽频带辐射温度传感器仅利用有利于测量的波长来测量温度。单色温度传感器根据一个波长的辐射热强度来测量温度。
红外温度传感器在测量移动/旋转物体以及与传感器接触后表面温度可以改变的物体(热容量小的物体)的温度时是有效的。然而，它们无法测量目标或气体内部的温度。发射率也必须与目标相一致。近年来，研制出了能够自动完成这一设定的红外温度传感器。
双色温传感器
这些传感器通过使用两种不同的波长来测量辐射热量，并根据两种波长之间的比值来确定温度。
它们的特点是，即使在测量比传感器的光斑直径小的目标时，误差也较少。它们的缺点是，在空气中有灰尘或水蒸气的地方，或在通过肮脏的窗户测量目标时，由于辐射热的扩散，温度值不稳定。
