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IMPAC IGA 140 高溫計(jì)如何測(cè)量非純凈金屬顆?;鹧鏈囟?/strong>
在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中,準(zhǔn)確測(cè)量燃燒火焰的溫度是一項(xiàng)關(guān)鍵但充滿(mǎn)挑戰(zhàn)的任務(wù)?;鹧娴膭?dòng)態(tài)、高溫和復(fù)雜環(huán)境對(duì)傳統(tǒng)測(cè)溫方法構(gòu)成了嚴(yán)峻考驗(yàn)。非接觸式紅外測(cè)溫技術(shù)為此提供了有效的解決方案,其中,IMPAC IGA 140 高溫計(jì)因其設(shè)計(jì)和性能,在實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)出色。本文將結(jié)合已發(fā)表的科學(xué)實(shí)驗(yàn)、儀器的工程設(shè)計(jì)和光譜學(xué)原理,闡述其能夠可靠測(cè)量火焰溫度的原因。
科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的性能驗(yàn)證
儀器的真實(shí)性能需在嚴(yán)苛的科研環(huán)境中檢驗(yàn)。在一項(xiàng)發(fā)表于《科學(xué)報(bào)告》(Scientific Reports) 的研究中,科學(xué)家們使用 IGA 140 探究不同金屬氧化物對(duì)煙火燃燒溫度的影響。實(shí)驗(yàn)中,IGA 140 成功地為多種配方捕捉到了清晰的溫度曲線,測(cè)量范圍覆蓋了 668°C 至 969°C。
該研究的關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)是,IGA 140 能夠精確分辨出由僅 5% 的化學(xué)成分變化所引起的顯著溫度差異,其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差低至 1.6%。這證實(shí)了該儀器具備出色的分辨能力和高重復(fù)性,是能夠用于嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)分析的精密工具,而不僅僅是常規(guī)的測(cè)溫設(shè)備。
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嚴(yán)苛環(huán)境的工程設(shè)計(jì)
IGA 140 在實(shí)驗(yàn)中的優(yōu)異表現(xiàn),源于其為應(yīng)對(duì)高溫動(dòng)態(tài)目標(biāo)而集成的多項(xiàng)技術(shù)特性。
首先,高速響應(yīng)與高精度的結(jié)合是其核心。燃燒過(guò)程瞬息萬(wàn)變,IGA 140 擁有小于 1 毫秒的響應(yīng)時(shí)間,能夠捕捉燃燒過(guò)程中的快速溫度波動(dòng)。同時(shí),其測(cè)量不確定度在 1500°C 以下可低至“讀數(shù)的 0.3% + 1°C",確保了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。其次, 精密的光學(xué)系統(tǒng)保證了測(cè)量的靶向性。儀器配備的可調(diào)焦鏡頭,可將測(cè)量光斑精確對(duì)準(zhǔn)火焰的特定微小區(qū)域(最小可達(dá) 0.35 毫米),有效排除了背景環(huán)境的干擾。
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IGA 140 設(shè)計(jì)中尤為關(guān)鍵的一點(diǎn),是其對(duì)光譜范圍的精準(zhǔn)選擇:1.45?1.8 μm。這一選擇是基于對(duì)火焰紅外輻射物理特性的深刻理解?;鹧娴妮椛湫盘?hào)主要包含兩部分:一部分是來(lái)自煙塵、金屬氧化物等熾熱顆粒的連續(xù)譜輻射,這是反映真實(shí)溫度的有效信號(hào);另一部分則來(lái)自燃燒產(chǎn)生的水蒸氣(H2O)和二氧化碳(CO2)等高溫氣體的帶狀發(fā)射,這是一種強(qiáng)烈的干擾信號(hào)。
H2O 和 CO2 會(huì)在特定的紅外波段強(qiáng)烈吸收和發(fā)射能量,如果測(cè)溫儀的工作波長(zhǎng)與這些波段重合,讀數(shù)將被嚴(yán)重干擾。IGA 140 所選的 1.45?1.8 μm 波段,巧妙地避開(kāi)了這些主要干擾氣體的吸收帶,處于一個(gè)相對(duì)透明的“大氣窗口"中。這使得儀器能夠有效“穿透"氣體干擾,選擇性地接收來(lái)自火焰中熾熱顆粒的輻射信號(hào),從而測(cè)量到能真實(shí)反映火焰有效溫度的數(shù)據(jù)。
此外,在短波長(zhǎng)下進(jìn)行高溫測(cè)量,還能獲得更高的信噪比,并降低測(cè)量對(duì)目標(biāo)發(fā)射率變化的敏感度,進(jìn)一步提升了測(cè)量的穩(wěn)健性。
綜上所述,IMPAC IGA 140 能夠?qū)θ紵鹧孢M(jìn)行可靠的溫度測(cè)量,是其多方面優(yōu)勢(shì)共同作用的結(jié)果。它不僅在科學(xué)研究中驗(yàn)證了自身的有效性和分辨能力,其高速響應(yīng)、精確瞄準(zhǔn)等技術(shù)規(guī)格也專(zhuān)為動(dòng)態(tài)高溫目標(biāo)而設(shè)計(jì)。其核心在于科學(xué)地選擇了 1.45?1.8 μm 光譜窗口,從物理原理上規(guī)避了常見(jiàn)燃燒產(chǎn)物的干擾,實(shí)現(xiàn)了對(duì)火焰核心熱源的直接測(cè)量。這些特點(diǎn)共同構(gòu)成了一個(gè)適用于復(fù)雜燃燒環(huán)境的可靠測(cè)溫方案。