OMEGA推出(chu)了工業級高速光(guang)纖紅外線變送(song)器和探(tan)頭系統OS4000，該產(chan)(chan)品提供了許(xu)多重要的全(quan)新測(ce)量功能（參見圖1）。包括小到0.025"的光(guang)學(xue)視場或光(guang)斑直徑，不到一(yi)(yi)(yi)般產(chan)(chan)品的一(yi)(yi)(yi)半，響(xiang)應時間短至1msec，比類似設備快(kuai)一(yi)(yi)(yi)個數量級。該產(chan)(chan)品符合CE認(ren)證并(bing)且(qie)在美(mei)國生產(chan)(chan)。在了解本(ben)產(chan)(chan)品之前，我(wo)們先了解一(yi)(yi)(yi)下這一(yi)(yi)(yi)產(chan)(chan)品類別，并(bing)且(qie)看一(yi)(yi)(yi)看一(yi)(yi)(yi)些典型應用。

紅(hong)外線探頭(tou)器件

在工業應用中(zhong)，進(jin)行非接觸式高溫測(ce)量的(de)zui有效方法之一就是使用光纖紅外線(xian)探頭。通常，這(zhe)些(xie)器(qi)件(jian)包括要對(dui)準(zhun)待測(ce)物體的(de)透鏡探頭組(zu)件(jian)、連接到電子設(she)備(bei)組(zu)件(jian)的(de)光纖互聯電纜以及進(jin)行溫度測(ce)量并將測(ce)量值轉(zhuan)換成可用輸出(chu)信號的(de)變送器(qi)。我們(men)來(lai)逐一研究這(zhe)些(xie)部件(jian)。

推薦產品：OS423HT-LS紅外線溫度計、OS425HT-LS紅外線溫度計

探(tan)(tan)頭(tou)組(zu)件(jian)包(bao)括(kuo)與(yu)其工作(zuo)環境(jing)相稱(cheng)的殼(ke)體(ti)、用以采集目標所發出(chu)紅外線(xian)輻射的透(tou)鏡或光(guang)導(dao)棒(bang)，以及與(yu)光(guang)纖電纜連接(jie)(jie)的光(guang)纖接(jie)(jie)口。探(tan)(tan)頭(tou)通常(chang)放在(zai)被測物體(ti)幾英寸范圍內。因此，探(tan)(tan)頭(tou)組(zu)件(jian)的結(jie)構可以千差萬(wan)別(bie)。

對(dui)于在露天(tian)環境中(zhong)進行的(de)(de)測(ce)量，探頭(tou)可(ke)以(yi)是(shi)簡(jian)單的(de)(de)金(jin)屬(shu)圓筒；然而，在極其惡劣的(de)(de)環境中(zhong)使用(yong)對(dui)這(zhe)些器件(jian)也是(shi)司空(kong)見慣(guan)。這(zhe)些器件(jian)可(ke)以(yi)置(zhi)于高溫艙內(nei)、在真空(kong)下、在腐蝕(shi)性氣氛(fen)里，甚至(zhi)可(ke)以(yi)浸入(ru)熔化的(de)(de)塑料。因(yin)此，專用(yong)探頭(tou)可(ke)以(yi)帶有螺(luo)紋殼體、由(you)陶瓷等特殊材料制成，甚至(zhi)可(ke)以(yi)配有非玻(bo)璃透鏡、玻(bo)璃或石(shi)英光導棒（探頭(tou)尖duan）。

光(guang)纖(xian)互聯電(dian)(dian)纜充當波(bo)導管，將輻(fu)射(she)傳送到(dao)電(dian)(dian)子設備組(zu)件內的(de)紅外線檢測器組(zu)件。每一端光(guang)纖(xian)接口的(de)質量是確(que)保系統總體精度和重(zhong)復性的(de)關鍵。由于信號以光(guang)學方式傳輸，因此它不受工業環境中(zhong)常見的(de)大(da)量電(dian)(dian)氣和磁場干(gan)擾的(de)影(ying)響。

電(dian)子(zi)設(she)備(bei)組件的(de)工作是把光纖電(dian)纜傳輸的(de)紅外(wai)線輻射轉(zhuan)換成(cheng)溫(wen)度(du)讀(du)數(shu)或與溫(wen)度(du)成(cheng)比例的(de)信號。它可能包括很多增強功(gong)能，例如(ru)高溫(wen)和(he)低(di)溫(wen)報警、各種輸出選項，甚至還可能包括計算機接口連接。

非接(jie)觸式溫度測量(liang)的(de)應(ying)用

盡(jin)管(guan)熱電偶(ou)是過程控制(zhi)(zhi)中zui常用的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)測量(liang)設(she)備，便它(ta)們(men)(men)有自(zi)身的(de)(de)(de)局限。它(ta)們(men)(men)必須與被測物體接(jie)觸，它(ta)們(men)(men)的(de)(de)(de)響應(ying)(ying)時間長，它(ta)們(men)(men)容易受到電氣和磁場干擾。光(guang)纖紅外(wai)線變送器解(jie)決了這(zhe)些(xie)問(wen)題，但它(ta)們(men)(men)往往限于讀取100?C以上的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)。這(zhe)一限制(zhi)(zhi)是由光(guang)纖電纜(lan)造成的(de)(de)(de)，因(yin)為光(guang)纖電纜(lan)不能傳(chuan)輸一定波長以下(xia)的(de)(de)(de)紅外(wai)能量(liang)。紅外(wai)能量(liang)的(de)(de)(de)傳(chuan)輸取決于光(guang)纖束的(de)(de)(de)橫截面及它(ta)們(men)(men)的(de)(de)(de)光(guang)學特(te)性。下(xia)面是一些(xie)典型(xing)應(ying)(ying)用。

退火過程

金屬在爐中就可(ke)以直接(jie)監測(ce)(ce)其臨(lin)界表面溫度，而不是(shi)通過測(ce)(ce)量周圍爐溫來間接(jie)監測(ce)(ce)。

金屬的(de)感(gan)應加熱

所采用的強大的射頻(pin)電(dian)(dian)場可以加熱常規加熱設備(bei)同(tong)時干(gan)擾電(dian)(dian)子設備(bei)，而光纖不受(shou)射頻(pin)電(dian)(dian)場的影(ying)響。

特點

1.溫度范(fan)圍為100~1600?C(212~2912?F)

2.響(xiang)應時間極(ji)短，可達1msec

3.三種標準光學視(shi)場(chang)

4.四種標準光(guang)纖電纜長度(du)：0.3、0.9、1.8和(he)3m（1、3、6和(he)10'）

5.發(fa)射率可調節范圍為0.05~0.99

6.四種標準模擬輸出(chu)

7.高溫與低溫報(bao)警輸出。可選帶(dai)觸點閉(bi)合輸出的內置繼電器

8.RS232PC接口具有(you)基于Windows的數據(ju)記錄(lu)軟件

9.峰(feng)值(zhi)保持(chi)和(he)采樣保持(chi)功能

10.內置(zhi)式"透過鏡頭"激光瞄準器

11.隨(sui)附安裝托架和安裝螺母

12.可選冷卻水套(tao)和真空襯套(tao)附件

擠(ji)塑(su)和注塑(su)

精que控(kong)制熔化(hua)溫度是聚合(he)物正(zheng)確成型(xing)的(de)基礎。紅外線讀取方式(shi)消除(chu)了浸入塑料(liao)流(liu)的(de)熱電偶器件的(de)常見誤差

鉆頭(tou)溫度(du)監測(ce)

對于(yu)高速(su)印刷(shua)電(dian)路板鉆(zhan)孔作業(ye)，可以(yi)通過以(yi)光學方式(shi)監測(ce)鉆(zhan)頭溫(wen)度(du)來確定磨損程度(du)。

半導體摻(chan)雜、沉積或濺射

由于這些流程通(tong)常在真空或(huo)受控氣氛(fen)中通(tong)過感(gan)應加熱進行(xing)，常規的(de)溫度測量(liang)器(qi)件(jian)無法使用。

直(zhi)接測量部件溫度對成功至(zhi)關重(zhong)要的任何高溫場合。

關于OS4000

OS4000工業級高速光(guang)(guang)纖紅外線(xian)變送(song)器是一(yi)款功能眾多的(de)產品(pin)，具有多種選(xuan)件(jian)和配(pei)置可(ke)(ke)供選(xuan)擇。其溫(wen)(wen)度(du)范圍是100~1600?C，采樣(yang)(yang)率(lv)介于極(ji)(ji)(ji)短的(de)1msec到(dao)3.2秒。該產品(pin)還提供峰值(zhi)保(bao)持功能，并且保(bao)持時間可(ke)(ke)調。光(guang)(guang)學視場(chang)從0.22"到(dao)極(ji)(ji)(ji)小(xiao)的(de)0.025"。這(zhe)是標準產品(pin)可(ke)(ke)提供的(de)zui小(xiao)光(guang)(guang)斑(ban)直(zhi)(zhi)徑，而(er)定制產品(pin)可(ke)(ke)提供小(xiao)至0.010"的(de)光(guang)(guang)斑(ban)直(zhi)(zhi)徑。與高采樣(yang)(yang)率(lv)結(jie)合起來，較小(xiao)光(guang)(guang)斑(ban)直(zhi)(zhi)徑能夠捕獲(huo)其它方式檢測不到(dao)的(de)溫(wen)(wen)度(du)瞬(shun)變，或者(zhe)密(mi)切監(jian)測電(dian)(dian)線(xian)股或小(xiao)直(zhi)(zhi)徑鉆頭等極(ji)(ji)(ji)小(xiao)物體的(de)溫(wen)(wen)度(du)。光(guang)(guang)纖電(dian)(dian)纜的(de)股數較多，可(ke)(ke)承(cheng)受一(yi)定程度(du)的(de)機械損傷，而(er)不會影響產品(pin)性能。

由于測量條件千差萬別，因此提(ti)供(gong)了(le)多(duo)種(zhong)探(tan)頭(tou)選件；由透鏡確定視場的(de)光(guang)纖透鏡探(tan)頭(tou)、適(shi)(shi)用(yong)(yong)普通應用(yong)(yong)的(de)光(guang)纖尖(jian)duan探(tan)頭(tou)，以(yi)(yi)及可以(yi)(yi)浸入(ru)(ru)聚合(he)(he)物塑料流的(de)聚合(he)(he)體(ti)螺栓(shuan)探(tan)頭(tou)，這種(zhong)探(tan)頭(tou)帶螺紋，因而可以(yi)(yi)插入(ru)(ru)管中(zhong)或安裝到艙室壁上。除了(le)常見(jian)的(de)金屬殼體(ti)外，還提(ti)供(gong)了(le)適(shi)(shi)用(yong)(yong)于高溫(wen)條件下的(de)陶瓷(ci)殼體(ti)，并(bing)且(qie)可以(yi)(yi)選擇玻璃或石英尖(jian)duan組件。內(nei)置(zhi)式激光(guang)瞄準器(qi)有助(zhu)于將視場對準確切(qie)的(de)測量位置(zhi)。變(bian)送(song)器(qi)包括(kuo)電(dian)子設(she)備組件，可將紅外線信(xin)號轉換(huan)成有用(yong)(yong)格式。變(bian)送(song)器(qi)的(de)一(yi)端有一(yi)個光(guang)纖探(tan)頭(tou)接(jie)(jie)口，另(ling)一(yi)端有一(yi)個電(dian)源和輸出信(xin)號接(jie)(jie)口（參見(jian)圖2）。OS4000提(ti)供(gong)了(le)一(yi)些(xie)模擬輸出，可連接(jie)(jie)至顯(xian)示設(she)備、數據記錄器(qi)或過程控制系統。提(ti)供(gong)有適(shi)(shi)合(he)(he)每種(zhong)常見(jian)工業系統的(de)配置(zhi)：

1mV/deg、0~5Vdc、0~10Vdc以(yi)及(ji)4~20mA，因(yin)此接(jie)口連(lian)接(jie)不是問題。此外，還提供了(le)高溫和低溫報警(jing)繼電(dian)器觸點閉合輸出(chu)，以(yi)用于發(fa)(fa)(fa)送信號或者控制系(xi)統(tong)。發(fa)(fa)(fa)射(she)率可(ke)在0.05~0.99范圍內調節。雖然該產品是獨立設(she)備，它(ta)依然包括了(le)一個RS232PC接(jie)口，增加了(le)數(shu)據記錄功能及(ji)一些(xie)其它(ta)有用功能。還可(ke)以(yi)選擇使用無線收發(fa)(fa)(fa)器（如Omega的(de)WRS232-USB），以(yi)便消(xiao)除OS4000與可(ke)能較遠距離以(yi)外的(de)PC之間的(de)電(dian)纜，同(tong)時實現無線數(shu)據傳輸。

高速光纖紅外(wai)線變送器-精que進(jin)行溫度(du)測量

OS4000軟件包

請向軟(ruan)件(jian)設計師致(zhi)敬，因為(wei)您只(zhi)要看一(yi)(yi)眼就可以知道如(ru)何使用了(le)。軟(ruan)件(jian)的布局一(yi)(yi)目了(le)然(ran)，只(zhi)有(you)兩(liang)個屏(ping)幕（參(can)見(jian)圖3和圖4）需要您注(zhu)意(yi)。

主屏(ping)幕(mu)(mu)以模擬和數字格式顯(xian)示溫度讀數，并對一段時(shi)間內的(de)(de)讀數繪制圖表。OS4000背板的(de)(de)圖形(xing)顯(xian)示了(le)LED指(zhi)示燈的(de)(de)狀態，并可(ke)用來(lai)打開和關閉激(ji)光(guang)對準功(gong)能。設置(zhi)屏(ping)幕(mu)(mu)用來(lai)設置(zhi)高溫和低溫報警、溫度單(dan)位以及采樣(yang)率。制表功(gong)能的(de)(de)時(shi)基(ji)和比例尺也在此處管(guan)理。另外，為了(le)進(jin)行分析和存(cun)檔(dang)，可(ke)以將數據點保(bao)存(cun)到數據文件中，繼而可(ke)以導(dao)入(ru)電(dian)子(zi)表格。

結論(lun)

OS4000是先(xian)進(jin)的紅外線測(ce)量工具。有多(duo)種模擬輸出(chu)可供選擇(ze)、溫度范(fan)圍寬泛、多(duo)種探(tan)頭組(zu)件型號(hao)、出(chu)色的軟件界面以及定制功能，這些使該(gai)產品成為(wei)紅外線溫度測(ce)量應用(yong)的理想之選。如果需(xu)要(yao)0.025"的光斑直徑并且(qie)要(yao)求采樣(yang)率在1msec范(fan)圍內，那就非常(chang)簡單(dan)了；在這些情況下選擇(ze)OS4000將是"完全正確的"。