在线式红外辐射温度计的研制

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1、摘要该课题是应大连兆和科技有限公司的要求，研制开发低成本、高精度及多功能的在线式红外辐射温度计，以提高公司在该产品上的市场竞争力。该在线式红外辐射温度计是以斯蒂芬一波尔兹曼定律为理论基础，采用Philips公司低成本SOC552单片机为核心进行数据采集和处理的。在线式红外温度计是应用红外技术和微电子技术研制出的一种新型温度测量仪器。它根据被测物体的红外辐射能量确定其温度，为非接触式，具有温度分辨率高、响应速度快、不扰动被测目标温度分布场、测量精度高、稳定性好等优点。这些特点是常规测温仪表所不具备的。同时它也有测量值受被测物体发射率、

2、反射热源、气氛干扰影响的弱点，特别是温度传感器离开被测对象，在低温区(60-500'C)热辐射信号非常弱，因此，这种测温技术难度较大。红外辐射测温仪应用范围很广，能满足各种非接触测温要求，特别适合一切物流生产系统的在线测温需求，在生产和科研领域具有广泛而独到的用途。因此，迫切需要研制出一台性价比高的测温仪来满足大多数普通用户的需求，本课题对在线式红外辐射温度计在今后的国民生产中的普及应用具有极其重要的意义。本课题通过对低温目标温度测量的理论与实验研究，设计和制造了在线式红外辐射温度测量系统，该测量系统很好地解决了目前该类型测温仪测温

3、精度不高和成本过高的问题，从而大大提高我国非接触测温技术水平和促迸了该类型的测温装置的普及。另外为了提高仪器的适用范围增加了两个数据远传口(RS-485通信口和4~2OmA电流)。软件部分，下位机采用C51语言上位机采用可视化语言VisualBasic6.0,具有很强的人机数据交换和控制功能。关键词在线;红外辐射;数据采集;发射率哈尔滨工业大学T学硕士学位论文AbstractFortherequestofZhaoheScienceandTechnologyLimitedCompanyat17alianCity,山。lowcost,h

4、ighprecisionandmulti-functiononlineinfraredradiationthermometerisdevelopedinordertoimprovethecompetitiveabilityatthemarket.ThethermometerisbasedontheTheoryofStefan-Boltzmann,andthe800552single-chipmadebyPhilipsCompanyisadoptedtocollectdataanddealwiththosedata.Theonline

5、infraredradiationthermometerisanewtypethermometerthatisbasedontwotechnologies---infraredtechnologyandmicroelectronicstechnology.Itmeasuresthetemperatureofanobjectaccordingtoitsinfraredradiationenergyanddoesn'tneedtotouchtheobject.Ithasmanyadvantagessuchashighresolution

6、fordifferentialtemperature,highresponsespeed,notdisturbingthetemperaturefieldofthemeasuredobjectandsoundstability.Routinethermometerdoesn'thavetheabovecharacteristics.However,italsohassomeshortcomings,suchasitsmeasurementresultisaffectedbytheemissivityofobjects,reflect

7、pyrogenandatmosphereinterference,especiallywhenthesensorisdistantfromthemeasuredobject,atthelowtemperature(b0℃一500'C),theheatradiationisveryweak,someasuringtemperatureinthiswayisverydifficult.Infraredradiationthermometerisusedwidely,andmeetstherequestofeveryeontactless

8、measurementtemperature;especiallymeetstherequestofonlinemeasurementtemperatureofallsystemsofmatter-fluid.Ithaswideand