KTRD 1105 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 1105 是德国MAURER公司生产的工业级红外高温计，工作于8-14µm光谱范围，测温范围(-40)-1000°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(8-14µm)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：

(-40)-1000°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8-14µm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8-14µm光谱范围的依据包括：

(1)大气窗口——8-14µm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)，8-14µm的峰值响应温度对应(-40)-1000°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8-14µm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 1105工作于8-14µm长波红外波段，测温范围(-40)-1000°C，适用于中低温非金属材料的温度测量。典型应用包括：

(1) 塑料加工行业——塑料挤出、热成型、吹塑等工艺中的模具和制品表面温度监测。长波红外对塑料材料具有较高的发射率，测量准确度高。

(2) 造纸和印刷行业——纸张在干燥、涂布过程中的温度控制，印刷机滚筒表面温度监测。8-14µm波段可有效穿透水蒸气，适用于含湿量较高的材料。

(3) 食品加工行业——烘焙、烘烤、冷冻等工艺中的温度监测。非接触测量方式避免了传统探针式温度计对食品的污染风险。

(4) 橡胶和复合材料加工——硫化、固化过程中的模具和制品温度控制。

(5) 电子元器件制造——PCB焊接、芯片封装等工艺中的温度监测。响应时间<100ms，可满足大多数中低速工艺的实时控制需求。

在以上应用中，KTRD 1105的非接触测量方式和数字信号处理能力可有效提高温度控制的精度和一致性，减少产品缺陷，降低能耗。

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8-14µm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红外测温仪在中国大陆的授权代理商，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：。