一、概述
WFD-600D型红外测温仪是一种一体化智能高精度非接触式数字显示测温仪表。它利用被测物体的红外辐射能量来确定物体的温度，测量距离与被测目标的大小成正比。测量范围划分几个温度段，仪表显示读数直观，性能稳定、操作简单，安装与调整方便。集光学、微机、电子技术与一体，是**的非接触式测温仪。
WFD-600D型红外测温仪可广泛应用于冶金、机械、陶瓷、玻璃等行业。对炉窑、加热炉、钢坯、钢材、钢包（中间包）等场合的生产过程中的温度测量，具有响应速度快和非接触式测量等优点。
二、主要特点
1．具有光学瞄准系统，采用调焦折透式，加分划板瞄准，可以方便地找到被测目标及其对中，能够通过调整焦距，使安装距离有足够的选择性。
2．为满足用户需要，对测量范围划分几个温度段。
3．具有实时值、平均值、峰值和自动环境温度补偿。
4．电路采用8位单片机89C52芯片作中央处理器并采用CMOS电路，使整机工作电流小并工作稳定可靠。
5．设计成一体化结构，由探测器和数字显示组成。
6．探测器配有空气吹扫装置，可另选择水冷套使仪表能在高温环境下使用。
7．探测器有安装支架和底座固定，支架可45°角调整范围。
三、技术指标
1．测量范围（见表一）
分段温度段 | 距离系数 |
300~1000℃ | L/D = 50 |
表一 温度段与距离系数
注：L—测量距离；D—被测物直径
2．标定精度：±1%（测量温度的上限）（黑体标定）
3．重复性：±0.5%±1℃（测量温度的上限）（黑体标定）
4．距离系数：见表一
5．工作波段：0.7~1.1μm（高温型）；1.0~1.6μm（中温型）
6．响应时间：0.1秒（根据现场条件可调整）
7．发射率：0.1~1.0（连续可调）
8．温度分辨率：1℃
9.输出接口：提供标准4~20mA电流输出(电流对应范围可调)
负载能力>500Ω
10．显示值：4位LED发光数码管显示有平均值、峰值、实时值等三种显示方式。
11．使用环境：见表二
表二 使用环境参数
12．供电电源：220VAC；功率1.44W；额定电流60mA
13．重 量：3.5Kg
四、工作原理与结构特征
1．辐射测温原理：
根据普郎克公式，温度为T（K）的物体所辐射的波长为λ的辐射能量：
式中：W（λT）—为黑体单位面积在温度T时，在λ波长处的辐射能量， W/m2.μm。
ε（λT）—物体的发射率。
C1 —**辐射常数 C1=3.7418×10-16 W.m2。
C2 —第二辐射常数 C2 =1.4388×10-2 m.K。
λ—波长、μm
T —热力学温度K （T=273.15+t，t为摄氏温度值）
本仪表选用光电器件，它的λ=0.7-1.1μm,所得到辐射功率为:
因此，在一定条件下测得被测目标的辐射能量，就可以求得被测目标表面的温度。ε（λT）为发射率，它是波长、温度、物体种类、表面状态等诸因素的复杂函数。仪表通常由ε（λT）=1的黑体炉标准装置标定，在测量具体对象温度时，用修正发射率办法，减少测量误差。
常用材料发射率详见表三，供用户参考。
表三 工作波长0.7~1.1时常用材料发射率
材料 | 铝 | 黄铜 | 氧化的黄铜 | 青铜 | 氧化的青铜 | 铜 | 氧化的铜 | 铁 | 氧化的铁 | 碳钢 | 氧化的碳钢或不锈钢 |
发射率 | 0.05~0.2 | 0.15~0.3 | 0.5~0.8 | 0.2~0.4 | 0.5~0.8 | 0.05~0.2 | 0.4~0.8 | 0.35~0.5 | 0.8~0.95 | 0.35~0.5 | 0.8~0.95 |
材料 | 不锈钢 | 金 | 银 | 钽 | 氧化的钽 | 碳 | 焦炭 | 耐火砖(高纯氧化铝) | 耐火砖(高纯硅铝) | 玻璃(1.27mm厚) | 玻璃(>100mm厚) |
发射率 | 0.4~0.6 | 0.05~0.2 | 0.05~0.2 | 0.2~0.4 | 0.4~0.8 | 0.75~0.9 | 0.95~1 | <0.2 | <0.2 | <0.05 | 0.95~1 |
．信号处理方框图：（见图一）
图一 信号处理方框图
被测目标的辐射能量透过物镜投射到分光镜上，其可见光透时分划板到达目镜，用以观察被测目标。红外辐射能量经分光镜反射后会聚到探测器件（光电器件）灵敏面上。探测器件将入射的光信号转化为电信号，其输出被前置放大电路放大。
3．红外探测器与数字显示：
1）外形见图二
五芯输出插座（不带串口） 七芯输出插座（带串 键盘插座
1—可调焦镜筒 2—调焦紧固螺钉 3—探测器外壳
4—显示窗 5—瞄准镜 6—调焦旋钮
7—键盘插座 8—24VDC电源和4-20mA输出插座
图二 红外探测器外形图
2）探测器内具有光学瞄准系统，通过物镜调整，在目镜上可以很容易对准被测目标，其中分划板的圆圈对应的部分即为被测部分，测量时必须保证目标在分划板上的象比圆圈大，即保障被测目标充满现场。
3）探测器中装有接收红外辐射的探测器件，同时装有温度补偿电路，对环境温度影响进行补偿。
4）探测器下部有安装架，可以调节高低、方位角和俯仰角，非常容易寻找被测目标，当找到被测目标后有固紧螺栓给予固定，底盘上有四个固定孔，将探测器牢固地固定在支架、支板上。
5）数字显示功能
l实时温度显示
l峰值温度显示和峰值保持
l输出4~20mA.DC
6）键盘操作
一体化红外测温仪配有操作键盘（可选件），标定时或要改变工作参数（如发射率）须使用键盘。外形见图三：
图三 红外操作键盘图
4．红外测温仪二次表
1）外形及尺寸见图四
图四 红外测温仪二次表外形图
2）WFD-600D红外测温仪二次表的主要功能是显示和变送。它的输入是测温探头的4-20mA输出。它的输出是经过隔离的0-10mA信号。面板显示窗上有四位LED发光数码管数字显示。
3）功能
l 实时温度显示
l 峰值温度显示和峰值保持
l 输出0~10mA信号
五、安装和调试
由于红外表采用的是一种远距离非接触式测温方式，因此受环境因素影响比较大。具体应注意以下几点：
l 安装距离
因红外表的安装距离对测量精度有直接影响，所以安装时，在条件允许的情况下应力求使安装点尽量靠近被测目标，以能保证被测目标能够充满视场，从而保证测量精度。
l 安装环境
安装位置的周围环境对测量是否成功起着至关重要的作用。安装位置的环境应满足以下条件：
首先，周围应没有振动、电磁等其它干扰并避免外辐射及杂散光进入探头；
其次，环境温度也十分重要它直接关系到仪表是否能够正常工作。环温应适宜，不能过高或过低，如位置较难改变应考虑增加水冷和风冷，以给该仪表降温；
其它值得注意的地方有潮气、烟尘、电源走线等。
l 寻找观测点
观测点应尽量选在被测物位置变化小、比较固定的位置，观测点附近应尽量少氧化物层或表面情况均匀，这样可以保证测量数据稳定、变化小。
l 选位安装
根据以上条件选好位置后就可安装，安装点应稳定，同时周围有大点空间，以利于调整视野。
注：被测物有左右摆动时应保证水平安装；上下摆动时垂直安装。
1．探测器的外形和安装图（见图五）
图五 探测器的外形和安装图
仪表出厂时探测器和支架连成一体供货，用户按底盘尺寸在支架、支板上Ф100上开4孔Ф10，用M8螺栓、螺母固定即可。
支架、支板高度由用户根据被测目标制作定位，它的刚性以不允许探测器有摆动为度。
探测器光学系统光轴与被测目标法线之间夹角≤45°，如果大于45°时，发射率明显减小，如图六所示：
图六 发射率随角度的变化
探测器与被测目标的距离应保证被测目标充满视场。
探测器应安装在现场条件应符合本仪表技术指标要求，当超过技术指标时，应在吹扫器输入咀通入0.17~0.2MPa气源，保持镜筒内为正气压，避免外界灰尘沉积在物镜上，在有热辐射与传导热源场合，应另配水冷套，在水冷套进、出口按上0.1MP水源，进行冷却，使探测器不受外界影响而能正常检测。
2．红外测温仪二次表安装
1）红外测温仪二次表外形尺寸见图四。
2）红外测温仪二次表应安装在控制室或值班室。
3）红外测温仪二次表插座
1）+24V 2）脚：地
3）4～20mA+ 4）脚：4～20mA-
5）屏蔽地 6）、7）脚：空
3．红外测温仪安装接线
4．调试
1） 探测器的距离系数决定测量距离（见图七）
图七 距离系数和测量直径示意图
根据被测目标物体直径和距离系数公式，很方便计算出测量距离，只要在测量距离范围之内均可进行测量温度。
2）通过调节探测器的物镜位置，经瞄准系统从目镜中瞄准目标，反复2~3次调整目镜，使眼睛通过目镜看被测物*清晰为止，并使探测器内十字线中心瞄准被测目标物体中心，若偏离很大，可调节支架的高低、方位、俯仰角度，至使被测目标进入视场内，要求将被测目标的物体像斑比圆圈大，以保证被测目标物体充满视场（见图八），调整完毕后锁紧探头螺钉。
图八 物体像斑位置图
六、仪表使用方法
1.探测器的使用方法：
1）将探测器接上电源。
2）接通电源后，将电源开关放在“开”位置上。
3）设定参数方法：
将操作键盘连接电缆头插到测温仪键盘插座。打开操作开关，方可操作键盘，输入参数操作方法：
①按数字键“0”-“9”，输入2位参数号xx，显示窗右二位显示参数号
②按“#”，显示窗显示该号参数值（10进制）
③按数字键，输入参数（4位数字），显示窗显示所按数值
④按“*”，存储输入的参数值
1#参数为温度修正系数，一般为1.000
2#参数为输出4mA对应温度，如0600
3#参数为输出20mA对应温度，如1200
4#参数为保持时间，设为0005
5#参数为允许显示的**测量温度，应设定为一个正确的数值。如测温仪用于轧线，测量范围 为750-1400.正常工作时，如用于初轧可设为1250；如用于终轧可设为1000，标定时应设为上限 温度如1400。
6#参数一般设定为0000
7#参数为33是测温状态
8#为密码
9#为温度点数（用户不要更改）
11#-50#标定时用，工作时用户不要更改。
4）温度测量
①7#参数设为91，测量方式为取平均值
②7#参数设为92或93，测量方式为取峰值
③7#参数设为33，测量方式为取瞬时值
2．红外测温仪二次表的使用方法
1）接通电源后，将操作键盘连接电缆头插到测温仪二次表键盘插座。打开操作开关，方可操作键盘。
2）设定参数方法：
①按数字键“0”-“9”，输入2位参数号xx，显示窗右二位显示参数号
②按“#”，显示窗显示该号参数值（10进制）
③按数字键，输入参数（4位数字），显示窗显示所按数值
④按“*”，存储输入的参数值
举例说明：如何设定“2#”(4 mA对应下限温度)参数值为“0650”(原始2#参数值为“0500”)。
① 将键盘开关打开。
② 按“0，2”键后显示窗右二位显示显示“02”参数号
③ 按“＃”键，显示窗显示原始参数值“0500”
④ 然后依次键入所要设定的新参数值“0650”
⑤ 按“*”键即可存储上述所设定的新参数值“0650”。
1#参数为温度修正系数，一般为1.000
2#参数为输出0mA对应温度，如0600
3#参数为输出10mA对应温度，如1200
4#参数为保持时间，设为0005
5#参数为允许显示的**测量温度，应设定为一个正确的数值
6#参数一般设定为0000
7#参数为33是测温状态
8#为密码
9#为温度点数（用户不要更改）
10#-50#标定时用，工作时用户不要更改。
编号 | 参 数 与 参 数 值 |
| 编号 | 参 数 与 参 数 值 |
01 | 温度修正系数1.000 | 11 | 厂方在标定时设定的参数与 参数值，用户不能随意修改。 |
02 | 输出0mA对应温度下限 | 12 |
03 | 输出10mA对应温度上限 | 13 |
04 | 保持时间，一般设为0005 | 14 |
05 | 许可显示**测量温度 用户决定 | 15 |
06 | 设定0000 | 16 |
07 | 取瞬时值（测温状态）0033 取平均值0091 取峰值0092或0093 | ∶ ∶ ∶ |
08 | 密码（厂方设定） |
09 | 温度点数 | 49 |
10 |
| 50 |
七、检定方法
1．WFD-600D型红外测温仪必须按检定规程JJG415-86进行检定。
2．按调试和仪表使用方法使仪表正常工作，接上操作键盘，将操作键盘上的“测量一设定”开关放在“测量”位置上。
3．将探测器对准黑体炉内物体目标，达到调试规定要求。
4．按仪表使用方法检查发射率应在“1000”值，不在“1000”时应按使用方法修正到“1000”值，检定合格后，再恢复到用户原设定的修正值。
5．按仪表技术要求温度段范围，从下限值、中间值、上限值进行检定。
6．按检定规范要求，在测量温度段上行、下行、各标定一次，按测量值与标准值即可计算仪表的误差值。
7．根据误差值，在仪表精度范围之内即为“合格”。
八、维护
1.测温仪在使用和搬运过程中，应注意防潮、防止强烈冲击和振动。
2.要用擦镜纸定期清理物镜上灰尘，否则影响测温效果。
3.若环境温度高于+55℃时，要加水冷却。
4.切勿将电缆靠近高温区，以防烧坏短路。
5.勿将红外探头直瞄太阳，以防烧器件。
6.为保证正常使用，请勿随意拆探测器。
7.测温仪出厂已标好，请用户不要更改设定值。
九、常见故障及排除方法
序号 | 故障特征 | 产生原因 | 排除方法 |
1 | 无显示 | 1.电源没接通 2.电源电压低所需DC24V 3.电源转换模块坏 | 1.查线接通 2.电源电压应达到所需24V 3.换电源模块 |
2 | 显示不稳定 | 1.电源波动大 2.晶振环 3.电容坏 4.探头线没有接牢 | 1.提供专用电源DC24V 2.换晶振 3.换电容 4.重新连接 |
3 | 显示正常，无温度显示 | 1.探头没对准所需目标 2.显示处于设定状态 | 1.对准目标 2.把开关打到温度状态 |
4 | 显示乱码 | 检查显示芯片是否正常 | 若坏更换8279 |
5 | 只显示“0000” | 信号线没接好 | 须重新连接 |
6 | 显示和实际温度不符 | 1.探头没对准目标 2.发射率调节不对 | 1.对准目标 2根据被测物重新设定发射率 |
7 | 个别字块不亮或断笔 | 1.字块本身公共端断 2.驱动三极管坏 | 1.换字块 2.换驱动三极管 |
8 | 输出电流与显示不对应 | 1.设定参数和显示不对应 2.光隔坏 3.DA转换坏 | 1.从新设定参数 2.换H11L1 3.换AD421 |
9 | 二次表无数字显示 | 1.保险丝断 2.二次表插头座接触不好 3.二次表的主机板与显示板的连线脱落 | 1.更换保险丝 2.插紧插头座 3.打开面板使之牢固连接 |
10 | 二次表上限指示灯亮 | 瞬间干扰 | 重新插电源 |
11 | 二次表无温度显示 | 1.接插头座接触不良或断线 2.探测器没对准被测目标 3.探测器无工作电压 | 1.拧紧插头或接好断线 2.按调试方法对准目标 3.检查工作电压 |
表四 常见故障及排除方法
十、售后服务
我公司生产的红外测温仪，售出后保修一年，一年内不管出现何种设备问题，免费更换各种元件。一年后更换元件只收成本费。我公司提供终身技术服务，常年提供备品、备件。
十一、订货须知
欢迎广大用户订购我公司生产的WFD-600D型红外测温仪，敬请提供技术参数：
1．测量范围温度段
2．环境要求
3．选择件
4．其它要求
十二、装箱清单
1．WFD-600D红外测温仪 1套
2．WFD-600D红外测温仪（二次表） 1台
3．电源线 1根
4．信号线 1根
4．调整支架 1套
5．说明书 1本
6．产品合格证 1张
