光电高温计在使用中存在的问题及改进

1 引 言

    辐射温度仪是非接触式测温仪表，根据物体的热辐射效应原理来测量物体表面温度的，它广泛适用于冶金、化工、机械、硅酸盐行业中连续对各种熔炉、高温窖、盐浴池等场合的高温测量，以及其他不适合装置热电偶的地方。

    热辐射温度计是以物体的辐射强度与温度成一定的函数关系为基础的。利用这种原理制成了各种形式的辐射温度计，标准光电高温计和标准光学高温计也是属于辐射温度仪。辐射温度计的量传，国家有计量检定系统表和相应的检定规程。计量检定系统表为 JJG 2004-1987《辐射测温仪计量器具检定系统框图》，此计量检定系统表对辐射温度仪计量器具的量传做了技术规定，是辐射温度仪量值传递及量值溯源的依据之一。因此此系统表关乎到辐射温度仪量值传递的准确可靠。在此量传系统表中，光学高温计和标准光电高温计都是计量标准器具，承担着量值溯源和传递的重要作用。光学高温计温度标定是用人眼比色测温，由于人体生理的差异，会产生主观视觉误差。光电高温计正是为解决人体主观视觉误差而设计的后一代产品。它能进行亮度自动平衡，从而达到快速测温、消除视差。光电高温计虽然消除了人眼视觉误差的问题，但在设计上，未充分考虑量传时，溯源器具（钨带灯）与传递器具（黑体炉）间不同辐射源靶材不同、外形不同、靶面形状不同，经光电高温计的物镜汇聚到调整镜上的焦点会有所不同，进入的能量、波长也会不同，从而导致聚焦能量也会不同，因此标准光学高温计和标准光电高温计在对黑体炉进行量值传递时示值不等。大量试验表明，标准光学高温计和标准光电高温计在量值传递和溯源链中量值的一致性存在一些问题。

2 原理介绍

    《辐射测温仪计量器具检定系统框图》见 JJG2004-1987，从图中看到，在计量标准器具等级中，标准光电高温计和标准光学高温计的量值，均是由工作基准钨带温度灯组进行量值传递，再向黑体炉比较传递量值，最后传递给光电测温仪、比色测温仪等辐射测温仪。标准光电高温计和标准光学高温计在量值传递框图中处于同一等级，发挥着同样的作用。因此两种计量标准器具在传递中所传递的量值的一致性显得尤为重要，如果不一致，将会导致同一辐射能产生不同的温度量值，这将给量值的准确传递带来问题。

    将光学高温计和光电高温计比较发现：光学高温计是由人工操作来完成亮度平衡工作的，而且不能进行连续测量和记录，其测量结果又带有人眼及操作者的主观误差，而光电高温计，是采用光电器件（光电倍增管）代替人眼，进行亮度自动平衡，感受辐射源的辐亮度温度变化，从而达到自动平衡、连续测温的目的。