测温计技术

感应加热时的温度监控

感应加热过程是针对连接、钎焊和其他过程非接触式加热工件的最有效方法之一。加热功率可以通过高频或中频变频器精确设置。可个性化调整的感应器以及优化后的效率,可用于加热组件或特殊组件区域。

但是如何确保所需的温度保持恒定?

通过测温计进行温控过程监控和调节

使用测温计即可无接触测量温度,并通过预设额定值调节温度。为此,将测得的温度传输到调节器,调节器的软件对温度进行分析,并在必要时重新调整变频器的功率。

测温计的一个特殊优势是感应加热系统可以独立运行,无需设备控制系统接管温度监控。这使得过程集成更容易且更具成本效益。

带测温计的感应系统构建

测温计使用范围

连接

通过感应加热高效应用连接技术。由于工件不再需要在对流炉中完成加热,因此它们也可以在完成零件加工后进行连接。

为此,最重要的是确保不要超过最大温度。因此,带有测温计的感应系统可以用于连接电机外壳与预组装轴承或部分涂层外壳组件。

钎焊

与传统加热方法相比,感应加热能够更快、更高效地完成钎焊任务。

为确保高品质润湿,必须保证温度正确且不超过最大温度,以免损坏待钎焊位置周围的材料。

成型

在成型和锻造金属部件时,通过高温测量实现必要的过程监控,以控制所需的目标温度。由此许可其他过程步骤。

其他应用

在几乎所有的 应用领域   中,都可以使用高温测量进行过程监控或者温控调节。

在许多研究和工业应用中,精确的温度监控是必须的。使用测温计可无接触式实现自动且便捷的温度监控。

测温计技术的物理基础

电磁波谱

测温计温度测量利用了每个物体都会发出热辐射(红外辐射)这一简单事实。测温计会探测热辐射并以数字方式输出为温度值。

物理原理基于感应加热任务中金属材料的红外辐射电磁波谱。经验表明,此处适用波长约为 0.5 至 2.8 µm 的测温计光谱带,因为金属材料在近红外范围内的短波长处具有更高的发射率值。

另一方面,维恩位移定律描述了辐射强度和温度依赖性。测得的温度越高,测温计光谱带所选的波长越短。

同时,基尔霍夫辐射定律决定了真实物体的材料特性是由反射、吸收和透射决定的。入射辐射会以一定比例在明亮、光滑的表面上反射。在表面为金属的情况下,可以传输零值,因为高温测量通常在金属处于固态聚集状态的情况下在部件表面上进行。

本质上,普朗克辐射定律是非接触式温度测量的标志。它将黑体的辐射功率描述为温度和波长的函数。普朗克黑体在当今的质量标准中用作测温计校准的参考源,因此满足研究和工业测温计认证的最高要求。

普朗克辐射光谱

在实践中,所谓的发射率值起着主要作用。在确定真实温度和发射率时,理想情况下,使用用于确定温度的参考测量设备尽可能在同一测量点进行比较测量。在高温比较测量中,使用温度涂料来增加发射率值。第一个测温计用于观察测量对象的原始表面,而第二个测温计用于在黑色表面上进行测量;调整发射率值,使两个设备显示相同的温度。接下来,在所需温度范围内检查比较测量的可复现性。

黑色涂层参考测量点
黑色涂层参考测量点