KTRD 1075 红外高温计｜上海赛沁光电技术有限公司

1. 产品概述与技术定位

KTRD 1075 是德国MAURER公司生产的工业级红外高温计，工作于1.45-1.7µm光谱范围，测温范围250-2500°C。

该产品采用单色窄带红外测温技术，通过检测目标物体在特定波长范围内的红外辐射强度来测定温度。单色测温方式结构简洁、响应速度快、信号处理直接，适用于发射率已知且稳定的工业测温场景。

2. 测量原理与技术实现

2.1 单色红外测温基本原理

红外测温基于普朗克黑体辐射定律：任何温度高于绝对零度(-273.15°C)的物体都会向外辐射电磁波，辐射能量密度与温度之间存在确定的物理关系。根据斯蒂芬-玻尔兹曼定律，黑体在全波段的总辐射出射度与温度的四次方成正比(E=σT⁴)。MAURER KTRD系列采用窄带单色测温方式，在特定光谱范围(1.45-1.7µm)内测量目标物体的红外辐射强度，通过精密标定将辐射信号转换为温度值。

单色测温过程包括四个关键步骤：

(1) 光学系统：将目标物体的红外辐射聚焦到探测器敏感面上，光学系统设计决定了测量距离与测量光斑大小的关系；

(2) 光电转换：红外探测器(通常为硅光电二极管或InGaAs探测器，取决于光谱范围)将光信号转换为微弱的电信号；

(3) 信号处理：前置放大器将微弱信号放大，经高精度模数转换器(ADC)转换为数字信号，再由数字信号处理器(DSP)进行滤波、线性化和温度补偿；

(4) 温度计算：微处理器根据存储在设备中的校准数据和用户设置的发射率参数，通过查找表和插值算法计算出目标温度值。

单色测温要求在测量过程中目标物体的发射率保持已知且稳定。发射率描述了物体发射红外辐射的能力，取值范围为0~1(黑体为1)。实际物体的发射率受材料种类、表面状态、温度、波长等多种因素影响。MAURER KTRD系列支持发射率在10%~100%范围内可调，可通过设备面板或数字接口设置，以适应不同材料的测量需求。

2.2 关键技术参数深度解析

测温范围选择的技术考量：

250-2500°C的测温范围是综合考虑红外探测器灵敏度和光学系统设计确定的。下限温度取决于探测器能否在1.45-1.7µm波段接收到足够强度的红外辐射信号——温度越低，辐射能量越弱，当低于探测器的噪声等效温差(NETD)时无法可靠测量。上限温度受探测器饱和阈值和光学系统热负荷限制——温度过高会产生过强的辐射信号导致探测器饱和，同时可能损坏光学元件。MAURER通过优化探测器偏置电路和动态范围设计，在保证测量精度的前提下实现了宽温度范围覆盖。

光谱范围选择的技术考量：

该产品选择1.45-1.7µm光谱范围的依据包括：(1)大气窗口——1.45-1.7µm位于大气透过率较高的波段，可避免大气中水蒸汽和二氧化碳的吸收干扰；(2)探测器匹配——所选波段与硅或InGaAs探测器的峰值响应区域匹配，可获得高信噪比；(3)温度匹配——根据维恩位移定律(λ_peak·T=2898µm·K)，1.45-1.7µm的峰值响应温度对应250-2500°C的测量范围，确保在此温度区间内有足够的辐射信号强度；(4)发射率优化——在1.45-1.7µm波段，大多数金属和非金属材料的发射率相对稳定，有利于减小发射率不确定性对测量精度的影响。

响应时间与测量精度：

响应时间取决于探测器响应速度、信号处理带宽和数字滤波算法。标准型产品的响应时间可在0.5ms至5ms范围内设置(高速HS型可达100µs)，用户可根据被测过程的温度变化速率选择合适的响应时间——快速过程(如感应加热)选择短响应时间，缓慢过程(如炉温控制)选择长响应时间以获得更好的信噪比。测量精度在标准条件下(ε=1，环境温度23°C，T95=1s)为0.5%±1°C，温度漂移系数为0.05%/°C(或0.01%/°C，依型号而定)，重复性≤0.1%±1°C。

3. 应用场景与技术适配性分析

KTRD 1075工作于1.45-1.7µm波段，测温范围250-2500°C，适用于高温金属加工和热处理等工业场景。

(1) 钢铁行业——热轧、锻造、热处理等工艺中钢坯和工件的温度监测。1.45-1.7µm波段对高温金属具有高发射率，测量精度高。响应时间快，可满足高速轧制线的实时控制需求。

(2) 金属加工——焊接、钎焊、淬火等过程中的温度控制。非接触测量避免了与高温工件的直接接触，无需频繁更换探头。

(3) 玻璃工业——玻璃熔化、成型、退火等工艺中的温度监测。1.45-1.7µm波段对玻璃材料具有良好的透过和发射特性，可获得准确的表面和内部温度信息。

(4) 陶瓷和耐火材料——烧结过程中的窑炉温度和制品温度监测。

(5) 半导体制造——快速热退火(RTP)、外延生长等工艺中的晶圆温度监测。1.45-1.7µm波段匹配硅材料的吸收特性，可实现高精度测量。

4. 产品技术特点总结

(1) 窄带光谱滤波——采用高品质窄带滤光片，仅对1.45-1.7µm波段红外辐射敏感，有效抑制背景辐射和杂散光干扰。

(2) 高精度光学系统——精密设计的折射或反射式光学系统，配合可调焦镜头，在不同测量距离下均可获得清晰的光斑。

(3) 数字信号处理——内置高速DSP芯片，支持多种数字滤波算法(平均滤波、中值滤波、自适应滤波)，用户可根据实际工况选择。

(4) 发射率可调——发射率10%~100%数字可调，支持通过面板按键或数字接口设置，适应不同材料和表面状态的测量需求。

(5) 多接口输出——标配0/4-20mA模拟输出和RS232/RS485数字接口，可选配Profibus、Profinet、Ethernet等工业总线接口。

(6) 坚固耐用的工业设计——全金属外壳，IP65防护等级，适应粉尘、油污、振动等恶劣工业环境。

5. 关于供应商

上海赛沁光电技术有限公司是德国MAURER红外测温仪在中国的授权代理商，负责产品销售、技术支持和售后服务。我们在工业温度测量领域有丰富的应用经验，可为用户提供从产品选型、安装调试到校准维护的全周期服务：。