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激光同轴焊接里，测温仪和激光走同一条光路。熔池只有 2~3 毫米，温度以毫秒级变化，激光本身还一直开着。

想要在这种条件下，完成测温的难度可想而知。这几个难点的解决方案有很多，我们以 Impac IGAR 12-LO 双色红外测温仪为例，来一一讲解它是怎么解决激光测温的难点。

▲ IGAR 12-LO双色红外测温仪

同轴焊接的测温，难在四个地方

激光焊接的熔池通常只有 2~3 毫米，还跟着焊缝一路走。所以，其温度变化往往是毫秒级的，功率稍微一抖，读数就得跟上。

多数方案里，测温仪和激光共用光路，从焊接头的同轴口往下看，这条路里永远有激光，还有烟尘和飞溅。小目标、快变化、强干扰、要反馈，四件事凑在同一个几毫米的点上。

▲ 亮斑处就是被测的熔池

单色在这里为什么容易吃亏

单色测温读的是单一波长上的辐射强度，读数里带着发射率。熔池表面从固态到液态再到气化，发射率一直在变，功率和材料每换一批，读数跟着漂。

光路被烟尘、飞溅挡掉一截，收到的信号变少，单色读数直接往下掉。按 1.65μm 通道、目标 1800℃ 估算，信号掉到一半，读数能低将近 300℃。激光本身在 1.06μm 附近，单色通道离它越近，激光漏进读数的就越多。

▲ 单色与双色的读数偏差

双色的底气来自比值

IGAR 12-LO 用两个相邻波长同时测，温度由两路信号的比值算出来。发射率的缓变、光路里共同的遮挡衰减，分子分母一起动，比值里都消掉了。官方手册还有一句，被测目标可以比光斑还小，两三毫米的熔池吃定的就是这一点。

两个通道一般落在 1.28μm 和 1.65μm，低温档是 1.52μm 和 1.64μm，都离 1.06μm 的光纤激光波长足够远。仪器还能切成单色模式和金属模式，金属模式对付 K 因子未知的合金，发射率斜率可以在 0.8~1.2 之间设。

边界也要说清。双色消掉的是两个通道里一样的干扰，烟尘如果对两个波长衰减得不一样，比值照样动，读数照样偏。它的抗遮挡是容错裕度，不是豁免权。

2 毫秒与 2 毫米

响应时间 2ms，t90 口径，低信号场合会动态放宽，也可以调到最长 10 秒。对付熔池的毫秒级变化够用，选型时按自己工艺的真实变化速率挑。

结构是分体的。测头和光纤能长期待在 250℃ 的环境里，不用额外制冷，光纤最长 30 米，电子部分装在转换器里，离热区远远的。防护 IP65，瞄准用内置激光。最小光斑 0.45mm，两三毫米的熔池罩得住，镜头按测量距离配。

▲ IGAR 12-LO，转换器、铠装光纤与光学测头

量程按档订，从 300~1000℃ 到 550~2500℃ 一共五档，激光焊接的熔池多用 500~2200℃ 那一档。

▲ IGAR 12-LO 的五个量程档

手册里有个参数叫关断限，2%~50% 可设。信号弱过这条线，仪器报错停读，宁可不给数，也不给假数。镜头脏污有内置的污染监测，会主动提醒。

这一点在现场很好用。像飞溅糊了保护镜片这种情况，不用等质检发现焊缝废了，就可以知道测温早就失真了。

结语

发射率稳定、光路干净、变化以秒计的场合，单色仪表够用，双色是溢价。但有些环境下，双色测温的高精准度、快反应就是能给工作带来更好的便利，也是工作质量的一份保障。

上海明策光电技术有限公司，专注红外测温与辐射标定，提供全系列黑体辐射源的选型、交付、安装调试与计量校准支持。

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