雙色紅外測溫或比色高溫計(jì)如何工作？
在許多應(yīng)用情況中，標(biāo)準(zhǔn)的單色溫度計(jì)無法讀取正確的溫度，這些情況包括：
1. 目標(biāo)尺寸?。ǔ叽缣?，無法填滿整個視野）。
2. 灰塵、煙霧或蒸汽遮擋了視線。
3. 視窗變得臟污并且難以保持清潔。
4. 產(chǎn)品的輻射率發(fā)生變化（合金或表面狀況發(fā)生變化）。
雙色紅外測溫或比色高溫計(jì)即使在這些問題存在的情況下也能正常工作并指示出正確的溫度。
雙色高溫計(jì)和單色高溫計(jì)有什么不同？雙色高溫計(jì)由兩個單色高溫計(jì)組成，使用兩個探測器，在兩種不同的波長下工作，但兩個探測器探測同一個高溫目標(biāo)。
Implementation scheme for a ratio pyrometer using 2 detectors in a sandwich structure
通過并列結(jié)構(gòu)使用兩個探測器的比色高溫計(jì)的方案
沒有信號衰減
讓我們首先考慮下面例子中的藍(lán)色圖表中的雙色測溫儀是看黑體的發(fā)射率值1.0和1500°C的黑體溫度。
根據(jù)普朗克定律，兩個探測器以發(fā)射率1.0的藍(lán)色曲線提供如下能量單位:
檢測器波長λ1將輸出的λ1# 1 500個單位。
探測器在不同波長λ2 # 2將輸出一個信號的1000個單位。
因?yàn)檫@是一個比例溫度計(jì)，我們用1000除以500得到2。儀器校準(zhǔn)的方式閱讀1500°C時(shí),看到一個比2。
比色溫度計(jì)通過兩個探測器探測溫度為 1500°C 的黑體時(shí)的普朗克曲線
信號衰減
現(xiàn)在，如果高溫目標(biāo)發(fā)出的信號由于某種原因強(qiáng)度減弱或無法到達(dá)探測器會怎么樣？這種情況可能是由以下原因造成的：視窗臟污，物體尺寸太小而難以填滿錐形視野，視線中存在煙霧。棕色圖顯示了信號損失 90% 的情況，但目標(biāo)溫度仍然為1500°C。當(dāng)輻射率從1.0 降至 0.1 時(shí)，情況依然如此。

探測器 #1 將輸出 50 個單位的信號。
探測器 #2 將輸出 100 個單位的信號。
與上面的曲線 (E=1.0) 相比，兩個信號都損失了 90％。注意，100 除以 50 后，比率仍然是 2，即使已經(jīng)損失了 90% 的信號，儀器仍會指示出1500°C 的讀數(shù)。每個雙色溫度計(jì)對于信號的損失率都有一個限值。這稱為信號衰減，＊低為 0%，＊高可達(dá)到信號的 95%，儀器在這種情況下依然可以讀取準(zhǔn)確的溫度讀數(shù)。
E-Slope基本上，只要干擾因素對兩個波長的影響程度相同，雙色溫度計(jì)就能正常工作。但遺憾的是，在一些應(yīng)用中，例如在測量熔融金屬時(shí)，物體的輻射率在兩種波長下的值不相同。當(dāng)使用雙色溫度計(jì)測量熔融金屬的溫度時(shí)，信號比（或斜率）將出現(xiàn)錯誤，溫度讀數(shù)也將出現(xiàn)錯誤。
如何對此進(jìn)行糾正？所有雙色溫度計(jì)都有一個被稱為 E-Slope 的調(diào)節(jié)功能。在對熔融金屬進(jìn)行測量時(shí)，使用 E-Slope 調(diào)節(jié)功能，直到儀器讀取正確的金屬溫度。使用一次性熱電偶也可以獲得正確的溫度值。這種 E-Slope 調(diào)節(jié)功能僅僅通過一個常數(shù)對比率進(jìn)行校正，在目標(biāo)的光譜輻射率不相同時(shí)，這個常數(shù)便可校正儀器的讀數(shù)。一旦調(diào)節(jié) E-Slope 后，儀器便可妥善解決煙霧、蒸汽、灰塵、目標(biāo)尺寸小等問題。