热电偶、红外测温和热成像技术都是常见的温度测量方式,以下是它们的对比分析:
测温原理
热电偶:它是温度测量仪表中常用的测温元件,测温时需要紧密地和被测物体接触,通过热的传递性,把温度信号转换成热电动势信号,再通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。各种热电偶的基本结构通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要部分组成,通常和显示仪表、记录仪表及电子调节器配套使用 1。
红外测温:通过使用红外线温度计来测量物体表面的红外辐射能,需要在目标物体表面照射光束,并根据物体辐射出射光所携带的热量计算表面温度 2。
热成像技术:主要利用物体表面自然发射的红外辐射来获取物体表面温度分布情况,并将这些温度信息转换为可视化的图像。具体涉及斯特藩 - 玻尔兹曼定律,即物体表面温度越高,其表面自然辐射的红外辐射越强;热成像仪将物体表面发出的红外辐射转换成数字信号,经非制冷探测器将特定波段(0.8 - 5μm)中的热辐射转换为电信号,再通过计算机处理形成热图像 2。
测温准确性
热电偶:测量的是热电偶和被测物体接触面热平衡之后热电偶本身的温度。对于比热电偶质量大得多的被测物体,若接触良好且被测物不在温度瞬态,在足够长的时间后达到热平衡,此时测出的值才准确。但一般情况下,其做表面测温所得的值和热像仪不同 1。
红外测温:通常情况下相对较高,能较精准地测量小尺寸目标的温度 2。
热成像技术:截获物体的红外能量辐射,基于发射率和发射温度等参数把红外能量转换成温度值,能够实时准确地检测出被测物体温度变化,确保测温准确 1。
测温方式
热电偶:在测温过程中必须保证和被测物体紧密接触,测试时可能需要多个人协调配合,并且受硬件的限制必须在线路长度范围内的距离检测,操作时存在安全隐患 1。
红外测温:属于非接触式测量,但需要在目标物体表面照射光束 2。
热成像技术:被动接受被测物体发出的红外辐射来进行测温,不需要布线,非接触测温,不受空间限制,可以应对各种环境下的测试需求,保障测试人员安全 1。
测温效率
热电偶:只能测量一个点的温度 1。
红外测温:一般针对小尺寸目标进行单点测量,效率方面主要取决于测量目标数量,测量多个目标时效率相对不高 2。
热成像技术:可以同时测量多个点的温度,不仅可以显示温度数值,还能够显示被测物体表面的热量分布,通过热量分布图快速准确地发现被测物体的故障点,缺陷一目了然,显著提高检测效率 1。
智能化程度
热电偶:只能得到一组温度数据,智能化程度较低 1。
红外测温:通常功能相对单一,主要聚焦于单点温度测量,智能化拓展功能有限 2。
热成像技术:开机即可检测温度,无需繁琐设置,全局自动标记,实时显示温温。具备MagicThermal细节增强成像技术,增强复杂场景中目标的细微温差成像效果。有热像、可见光、画中画、可见光测温四种图像模式,能快速识别被测物体的异常缺陷。配套软件具有强大功能,如支持大文件全辐射视频录制、自定义采样帧频、多种数据自动采集模式、全辐射热像视频裁剪与拼接、多种全辐射热像视频分析功能、全辐射动态温差分析技术等 1。
适用场景
热电偶:适用于对单点温度进行测量,且被测物体相对稳定、可以接触测量的场景,如一些工业生产过程中的温度监测 1。
红外测温:一般用于更精准、小尺寸目标的测温,如测量电路、机械部件、人体体温等 2。
热成像技术:主要用于较大面积温度的检测,如房屋、机器设备等的温度分布检测以及故障诊断 2。