
利用经济高效的火焰测量仪优化燃料燃烧
精确而不昂贵: 可靠而经济高效的火焰温度测量
精确测量火焰温度,最大限度提高燃料燃烧过程的效率
在燃烧研究中,绝热火焰温度代表火焰在理想条件下所能达到的最高温度。它是实际过程中火焰温度的理论上限,假定所有的燃烧热都完全转移到了燃烧过程中产生的气体中。100% 当量比表示一种完美的化学计量混合物,即所有燃料与混合物中所有可用的氧气完全反应。这种情况下火焰温度最高,因为加热多余的氧气或其他未反应成分不会损失热量。
在实际应用中,火焰温度通常低于 100% 等效比时的绝热火焰温度。当燃烧产生的能量全部用于加热气态燃烧产物时,火焰温度最高。当有足够的空气进行完全燃烧时(既不会太多,也不会太少),就能达到这一最佳温度。如果空气过多,额外的空气会吸收部分燃烧能量,从而降低火焰温度。相反,如果空气不足,不完全燃烧会减少释放的能量,导致火焰温度降低。
精确的火焰温度测量对于开发和测试火箭推进和其他高性能应用中的新燃料至关重要。这些测量有助于研究人员改进燃料成分并提高其性能。
火焰温度测量对于优化燃烧过程也至关重要。准确的温度数据能够更好地控制燃烧,从而提高效率并减少排放。
此外,火焰温度测量在评估各种燃料成分的性能方面也起着至关重要的作用。了解不同的化学反应是如何在不同的温度下发生的,可以帮助工业开发或选择效率更高、排放更低的燃料,从而促进环境的可持续发展。
热电偶是测量火焰温度最常用的传统工具。它们由两根异种金属线组成,一端连接,形成一个结点。当暴露在火焰中时,结点会产生与温度相对应的电压,然后可以测量并转换成温度数据。虽然热电偶因其简单和成本效益高而被广泛使用,但它们也有明显的局限性。它们只能提供点测量,即测量热电偶置于火焰内特定位置的温度。这可能导致读数不完整或不准确,尤其是在异质火焰中。此外,热电偶具有侵入性,可能会干扰火焰并积累烟尘,从而导致测量误差。此外,热电偶测量的准确性还会受到通过传导和辐射进行的热交换的影响,从而导致热电偶与实际气体温度之间存在差异。


利用 4.3 µm 红外测温法进行非侵入式火焰温度测量,优化燃烧
红外测温法是一种非侵入式方法,通过检测火焰发出的热辐射来测量火焰温度。与热电偶不同,这种技术不需要与火焰进行物理接触,从而避免了侵入式测量可能带来的干扰和不准确性。
在这种方法中,对特定红外波长敏感的探测器会捕获火焰的辐射发射。然后将该辐射的强度与已知黑体源的强度进行比较,以准确估计火焰温度。
红外测温法的主要优势之一是它能够在不干扰火焰的情况下测量温度。然而,准确的读数需要仔细校准,并考虑燃烧气体和烟尘颗粒的发射率、吸收率和散射等因素。
用于火焰温度测量的红外测温法通常集中在 4.3 微米 (µm) 左右的波长上。这个波长特别重要,因为它与碳氢化合物燃烧的主要产物二氧化碳 (CO₂) 的强红外发射带一致。在 4.3 µm 波长处,二氧化碳分子的非对称拉伸振动是红外光谱中的主要发射源,因此该波长非常适合检测火焰发出的热辐射。这种特定的聚焦可确保温度读数与实际火焰温度紧密对应,因为该波长的辐射强度与二氧化碳分子的温度直接相关。
Optris CTLaser F2 测温仪专门设计用于在 4.3 µm 的光谱范围内准确测量二氧化碳火焰气体。通过瞄准这一精确的波长,测温仪可最大限度地减少其他气体和背景辐射的干扰,从而提高火焰温度测量的准确性。
Optris CTLaser F2 的温度范围为 200 °C 至 1650 °C,非常适合各种工业燃烧过程。它无需与火焰进行物理接触即可提供可靠的温度测量,从而保持燃烧过程的完整性。此外,高温计可在恶劣环境下有效运行,无需额外冷却,使其成为工业环境中多功能且可靠的工具。
为什么CTLaser F2是冷却热像仪的理想且经济实惠的替代品
火焰的高温会发射出大量红外辐射,为了解燃烧过程提供了宝贵的见解。CTLaser F2 是一种价格实惠且功能强大的火焰温度测量解决方案,为更昂贵的冷却红外成像系统提供了一种经济高效的替代方案。冷却红外系统虽然具有高灵敏度和精度,但也有几个明显的缺点。它们需要复杂的冷却机制,通常使用低温冷却或热电冷却器,这增加了总体成本、维护和操作复杂性。这些冷却系统不仅安装和运行成本高昂,而且在恶劣的工业环境中容易发生故障,导致停机时间增加和维护成本增加。
相比之下,CTLaser F2 无需此类冷却设备即可提供精确可靠的温度读数,使其成为预算考虑很重要的工业应用的绝佳选择。其耐用的设计确保即使在具有挑战性的条件下也能持久发挥作用,进一步降低了运营中断的风险。这种经济实惠、耐用性和高精度的结合使 CTLaser F2 成为那些寻求可靠温度测量而又不需要冷却红外技术通常带来的高成本和维护负担的人的有力选择。


告诉我们您的红外温度测量需求
Optris 红外测温仪产品组合中有 300 多种不同的测温仪可供选择,每种都针对材料、光斑大小、与目标的距离和环境条件进行了优化。
Optris专业的工程师可以通过电话或线上指导您完成为红外传感器和红外热像仪产品的选购。
