CHINO IR-FA光纖式紅外溫度儀詳解

一、產(chǎn)品定位與系列構(gòu)成

CHINO IR-FA系列是千野（CHINO）基于70余年輻射測(cè)溫經(jīng)驗(yàn)開發(fā)的光纖透射式輻射溫度計(jì)，專為現(xiàn)代工業(yè)中高溫、強(qiáng)電磁干擾、防爆及空間受限等復(fù)雜工況設(shè)計(jì)。其核心優(yōu)勢(shì)在于通過(guò)光纖分離光學(xué)探頭與主機(jī)，實(shí)現(xiàn)非接觸式溫度測(cè)量，同時(shí)具備高精度、高響應(yīng)速度和強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性。
系列包含三大機(jī)型：

1. IR-FAS：中高溫型（400℃～3000℃），采用Si檢測(cè)元件，波長(zhǎng)0.9μm，響應(yīng)時(shí)間10ms，適用于金屬冶煉、熱處理等場(chǎng)景。

2. IR-FAI：中低溫型（150℃～1600℃），采用InGaAs檢測(cè)元件，波長(zhǎng)1.55μm，響應(yīng)時(shí)間10ms，適用于半導(dǎo)體制造、食品加工等低溫環(huán)境。

3. IR-FAQ：雙色型（300℃～3000℃），Si/InGaAs復(fù)合檢測(cè)，波長(zhǎng)0.85～1.55μm，響應(yīng)時(shí)間40ms，通過(guò)雙波長(zhǎng)比值消除煙塵、蒸汽干擾，適用于燃燒診斷、垃圾焚燒等惡劣環(huán)境。

二、核心技術(shù)解析

1. 光學(xué)探頭設(shè)計(jì)

• 小型化與耐高溫：探頭外徑最小僅φ6mm，采用不銹鋼外殼，內(nèi)置微型透鏡組，數(shù)值孔徑優(yōu)化以兼顧集光效率與景深，耐溫達(dá)150℃，可直接深入爐壁小孔或晶體生長(zhǎng)腔體。

• 激光瞄準(zhǔn)功能：可選激光瞄準(zhǔn)附件，實(shí)現(xiàn)測(cè)量點(diǎn)可視化，確保探頭光軸垂直于被測(cè)表面（非垂直時(shí)需按cosθ修正發(fā)射率）。

2. 光纖傳輸系統(tǒng)

• 低損耗石英光纖：標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度3m（可擴(kuò)展至20m），護(hù)套為金屬波紋管或PTFE編織層，具備耐彎折（彎曲半徑≥50mm）、耐腐蝕及EMI免疫特性，可在高頻感應(yīng)加熱或強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境中穩(wěn)定傳輸信號(hào)。

• 波長(zhǎng)選擇性傳輸：光纖僅允許特定波段（如0.9μm或1.55μm）的紅外輻射通過(guò)，減少雜散光干擾，提升信噪比。

3. 主機(jī)信號(hào)處理

• 高精度檢測(cè)器：內(nèi)置帶溫控的Si或InGaAs檢測(cè)元件，配合24-bit ADC和DSP芯片，實(shí)現(xiàn)信號(hào)線性化與溫度計(jì)算。

• 實(shí)時(shí)補(bǔ)償算法：采用“金屬-碳共晶定點(diǎn)溯源"算法，對(duì)探測(cè)器非線性、發(fā)射率變化及光纖衰減進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，確保全量程準(zhǔn)確度≤±0.5%·rdg或±2℃（取大者）。

• 多輸出接口：標(biāo)配4-20mA/0-10V模擬量、RS-485（Modbus-RTU）及Ethernet（Modbus-TCP）接口，可無(wú)縫接入DCS、PLC或MES系統(tǒng)，支持遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制。

三、核心優(yōu)勢(shì)與差異化特點(diǎn)

1. 免水冷設(shè)計(jì)

• 光纖及探頭在150℃環(huán)境中可直接連續(xù)工作，省去傳統(tǒng)紅外測(cè)溫儀必需的水冷套或渦流制冷器，顯著降低系統(tǒng)復(fù)雜度與能耗。

2. 電磁免疫與防爆認(rèn)證

• 光纖為非導(dǎo)電介質(zhì)，可在高頻感應(yīng)加熱、強(qiáng)磁場(chǎng)或Zone2防爆區(qū)安全使用；主機(jī)可置于安全區(qū)，滿足IECEx及ATEX認(rèn)證要求，適用于石油化工、冶金等高危行業(yè)。

3. 狹小空間適應(yīng)性

• 探頭外徑最小φ6mm，配合柔性光纖，可深入爐壁小孔、晶體生長(zhǎng)腔體或拉絲模內(nèi)部進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)溫，解決傳統(tǒng)測(cè)溫儀無(wú)法觸及的盲區(qū)問(wèn)題。

4. 高速響應(yīng)與動(dòng)態(tài)控制

• 最快響應(yīng)時(shí)間10ms，滿足快速熱處理、激光焊接、粉末燒結(jié)等瞬態(tài)過(guò)程的溫度閉環(huán)控制需求，助力工業(yè)自動(dòng)化升級(jí)。

5. 發(fā)射率智能修正

• 發(fā)射率支持0.10～1.00可調(diào)，可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)（接觸式或金點(diǎn)法）標(biāo)定，亦可調(diào)用內(nèi)置材料數(shù)據(jù)庫(kù)（如氧化鐵、鋁、銅等常見材料），減少人為誤差。

四、典型應(yīng)用場(chǎng)景

1. 鋼鐵冶金：高爐風(fēng)口、連鑄坯表面、熱軋帶鋼溫度監(jiān)測(cè)，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提升產(chǎn)品質(zhì)量。

2. 有色金屬：鋁電解槽、銅冶煉爐、鈦合金真空熔煉溫度控制，防止過(guò)熱或欠熱導(dǎo)致的材料缺陷。

3. 半導(dǎo)體與光伏：Czochralski單晶爐、MOCVD反應(yīng)腔、PECVD石墨舟溫度均勻性檢測(cè)，確保晶圓生長(zhǎng)質(zhì)量。

4. 科研實(shí)驗(yàn)：等離子體診斷、激光材料加工、燃燒火焰溫度場(chǎng)測(cè)量，為理論研究提供高精度數(shù)據(jù)支持。

5. 能源與環(huán)保：垃圾焚燒爐、生物質(zhì)鍋爐、燃?xì)廨啓C(jī)排氣溫度監(jiān)測(cè)，優(yōu)化燃燒效率，減少污染物排放。

五、操作與維護(hù)指南

1. 安裝與布線

• 光纖彎曲半徑需≥50mm，避免銳角彎折；穿越高溫區(qū)時(shí)需外加陶瓷纖維套管防護(hù)。

• 主機(jī)環(huán)境工作溫度0～50℃，通過(guò)空氣自然對(duì)流或附加散熱片即可長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

2. 日常維護(hù)

• 探頭窗口每月用無(wú)水乙醇擦拭一次，防止灰塵或油污遮擋；主機(jī)濾網(wǎng)半年清潔一次，確保散熱效率。

• 校準(zhǔn)周期建議12個(gè)月一次，可在千野授權(quán)實(shí)驗(yàn)室完成，確保測(cè)量準(zhǔn)確性。

3. 故障排查

• 若溫度顯示異常，首先檢查探頭窗口是否清潔，其次確認(rèn)光纖連接是否松動(dòng)，最后檢查主機(jī)參數(shù)設(shè)置（如發(fā)射率、波長(zhǎng)選擇）是否正確。