上海明策光电
超高速测温整体解决方案

微秒级响应 · 光纤探头 · 触发与记录 · 现场实施

1  方案说明

激光加热、爆炸与冲击、气囊点爆这类过程，温度在极短时间内变化，工业红外测温仪通常跟不上：响应时间多在毫秒级（1 ms 等于 1000 µs），而超高速型号可以做到 6 µs，相差约两个数量级。响应不够快，采到的只是事件的起点和终点，中间那段升温过程是空的。

KLEIBER 的 740 与 840 系列响应在 6 至 10 µs，光学上分直筒与光纤两种形式；IMPAC 侧的快速机型响应在毫秒级，需要双色测量或更长光纤时可以补位。响应时间各家标注方式不一，t95 和 t90 分别指输出达到终值 95% 与 90% 所需的时间，数据按原厂标注列出。

2  速度分档与机型对应

3  KLEIBER 超高速测温机型

3.1  740 系列：直筒光学

740 系列按光谱分三个子型号。KS 740（0.85–1.05 µm）用短波，对高温金属的辐射信号更灵敏，有 600–1600℃ 与 800–2300℃ 两个温档，钢材加热、感应淬火这类场合常用；KG 740（1.58–1.80 µm）是中波，有 300–1400℃ 与 500–2500℃ 两档，覆盖中温到高温；KGA 740（1.58–2.20 µm）波段更宽，标准配置为 160–1000℃ 与 300–2300℃，更高温区按需定制。发射率在 0.1 至 1.0 之间连续可调。

光学上标配 Vario 调焦镜头，工作距离 450–3000 mm，对应光斑 2.5–28 mm。被测目标小的时候，比如一根细丝或一个微焊点，可以换微距镜头，光斑缩到 0.7 mm（KS/KG）或 1.0 mm（KGA）。瞄准有 LED 瞄准灯和目视取景器两种可选，LED 打出的光斑位置就是测温区域。

输出为 0/4–20 mA 与 0–10 V，BNC 接口的电压输出可以直接接示波器，温度随时间的变化当场就能看。要把数据存下来做进一步分析，可以选配 DA700 显示器和 Pyroskop Control 软件，记录间隔 125 µs。

3.2  740-LO：把探头用光纤送出去

740-LO 把光学探头和主机用光纤分开，探头伸到温度高、空间窄或者有真空、有污染的位置，主机留在外面安全区域。光纤长度 1.5–25 m 可选，有不锈钢和 PTFE 护套两种，真空场合配真空馈通光纤。探头和光纤在环境温度到 260℃ 时仍能工作，这个条件对靠近炉体、引擎或模具的测点很关键。

探头按测距与光斑分几种：LVO25（80–300 mm，光斑 1.6–4.3 mm）、LVO35（250–1000 mm，光斑 3.5–11.0 mm）、LVA25（110–800 mm，光斑 0.8–5.0 mm）；小目标可以用 LVO25S-3（78 mm，光斑 0.3 mm）和 LVO25S-4（60 mm，光斑 0.5 mm）。可加装直角镜、空气吹扫和激光截止滤片。

响应时间和直筒版一样，t95 为 6 µs（电压输出）、9 µs（电流输出）。光谱与温区沿用 740 的三个子型号：KS 有 600–1600℃ 与 800–2300℃ 两档，KG 有 300–1400℃ 与 500–2500℃ 两档，KGA 740-LO 标准配置 200–1000℃，更高温区按需定制。标准条件下测量不确定度约读数的 0.75%，重复性优于读数的 0.3%。

3.3  840 系列：数字版，带以太网

840 是 740 的数字化版本，机身上集成了液晶屏，温度值、曲线和参数菜单可以直接在设备上查看，不必外接显示器。通信方面保留 RS485，另加 10/100 M 以太网；Pyroskop Control 软件通过以太网可以同时管理多台设备，适合集中监控与数据记录。

响应时间 t95 为 10 µs，比 740 略慢，精度处在同一水平（不确定度约读数 0.75%，重复性约读数 0.3%）。温区与 740 一致：短波有 600–1600℃ 与 800–2300℃ 两档，中波有 300–1400℃ 与 500–2500℃ 两档，宽波 160–3500℃ 多档可选。

这一系列的光纤镜头选择比较多，共 11 种，光纤探头耐环境温度约 260℃；常规镜头工作距离 60–3000 mm，小光斑 0.3 mm。另外配了 2 路触发输入与可编程开关量输出，触发输入可以接激光器的同步信号，开关量输出用于温度超限报警；RS485 波特率 3.0 Mbaud。

4  可搭配的 IMPAC 快速机型

如果过程在毫秒级，或需要双色测量、更长光纤与更高温段，可以用 IMPAC 侧的快速机型补位。

· ISR 6 高级型 / ISR 6-TI 高级型：双色设计，可切换单色模式，波段 0.9 µm 与 1.05 µm。ISR 6-TI 内置摄像机系统，热像与视频可以同时给出。

· IGAR 6 高级型：单色、双色与自动切换三种工作模式；210–5000 mm 之间手动聚焦。测点小、温度跨度大的动态过程可以选它。

· ISR 12-LO / IGAR 12-LO：光纤长度可选至 30 m，双色可切换单色，配激光瞄准与峰值存储。两者的分工在温段：ISR 12-LO 从 600℃ 起，偏高温；IGAR 12-LO 从 300℃ 起，测点温度不高时选它。浇注液流用 ISR 12-LO/GS 专用版本。

上述机型的曝光时间 t90 为 2 ms（可调至 10 s），适合毫秒级过程；需要 6 µs 级响应的场合，仍以 KLEIBER 740 与 740-LO 为主。

5  现场实施要点

发射率与波段：测温准确的前提是发射率设置正确；对发射率随温度或表面状态变化的高温金属，改用双色机型（IMPAC ISR / IGAR 系列）能减小影响。

瞄准与光斑：先用瞄准灯确认光斑落在目标上，再核对光斑尺寸是否随距离跑偏。被测目标小于光斑时，读数会被背景辐射拉低。

输出与记录：要看温度随时间的变化，可以直接把 0–10 V 输出接到示波器上；需要连续记录或与其他信号联合分析时，用 DA700 显示器与 Pyroskop Control 软件，记录间隔可达 125 µs。

环境与安装：主机标准工作环境温度 0–40℃，防护等级 IP54；靠近炉体、模具或引擎时应加水冷套，工作温度可扩到约 80℃。存在电磁干扰或真空要求的场合，优先选光纤式探头。

杂光与污染：用激光加热的场合要加激光截止滤片，920–1100 nm 的型号用来挡 1.06 µm 的 Nd:YAG 激光；粉尘、烟雾多的位置加空气吹扫。镜面一旦污染，读数会直接偏掉。

6  交付与售后

售前：先看被测对象、温度区间、需要多快的响应，以及安装位置的空间与温度条件，据此确定型号、光学配置和记录方式；条件允许时安排预测试。

交付实施：安装、瞄准与光路校准、输出与记录联调由工程师上门完成，并就发射率设置、响应时间与滤波参数、记录与分析方法做培训，交付操作说明。

售后保障：8 小时响应、72 小时现场服务、120 小时排除故障（特殊情况和不可抗力因素除外）。仪器到期校准由我方提前提醒，需要送检的协助安排；进口仪器返修由我方统筹清关与物流。

7  关于上海明策光电

上海明策光电技术有限公司位于上海松江启迪漕河泾园区，从事精密测试测量仪器的技术服务，代理 KLEIBER、IMPAC、MIKRON、D&S、LUMASENSE 等品牌。超高速测温方面的工作包括型号选型、光学与安装方案、记录与分析配置，以及设备交付后的运行维护；服务对象以高校、科研院所和工业制造企业为主。