CHINO IR-FA 光纤式红外温度仪：复杂环境高精度非接触测温解析

CHINO IR-FA 光纤式红外温度仪‌。这是千野（CHINO）公司推出的一款‌高-端、专业、非接触式红外测温解决方案‌，专为‌极-端恶劣和极-具挑战性的工业高温环境‌设计。其核心创新在于利用‌红外光纤‌将测温探头（光学头部）与信号处理电子单元分离，解决了传统红外测温仪在超高温、强电磁干扰、空间受限等场景下的安装难题。

核心定位与设计理念：‌

分离式设计：‌ IR-FA 系统由两部分组成：

光学探头 (Optical Head/Pickup Unit)：‌ 极其小巧、坚固、耐高温，安装在靠近被测目标的恶劣环境中（如炉壁窥孔）。核心功能是‌收集目标发出的红外辐射‌。

转换器/电子单元 (Converter/Electronics Unit)：‌ 包含红外探测器、信号处理电路、显示和输出接口。安装在‌远离高温源、电磁干扰源、振动源的控制室或安全区域‌（可达数十米甚至上百米之外）。

光纤传导：‌ 连接探头和电子单元的核心是一根‌特制的红外光纤缆‌。这根光纤负责将探头收集到的‌红外辐射能量（光信号）‌ 低损耗地传输到后端的电子单元进行检测和转换。

目标应用：‌ 适用于传统固定式红外测温仪（如 IR-CZ）或热电偶难以胜任的场景：

探头安装空间极其狭小（窥孔极小）。

环境温度超高（探头本体所在位置环境温度可能 >200°C，甚至更高）。

存在极-强的‌电磁干扰 (EMI)‌（如感应加热炉、电弧炉附近）。

存在强烈‌振动‌。

需要‌绝对电隔离‌（光纤本身是绝缘体）。

被测目标是‌微小物体‌或需要‌高空间分辨率‌。

IR-FA 的核心优势与特点：‌

极-端环境适应性 - 探头耐高温：‌

光学探头设计极其紧凑、坚固，通常采用特殊合金（如哈氏合金）和耐高温陶瓷材料。

探头本体‌不需要额外的水冷或强力风冷套‌（这是与 IR-CZ 的关键区别！），因为它本身不包含易损的电子器件（探测器在远处的电子单元里）。探头‌仅依靠自然对流散热或简单的少量吹扫气（空气或氮气）‌ 即可在极-高环境温度下（例如 ‌≤250°C‌，具体取决于型号和配置）稳定工作。这大大简化了安装和维护。

耐高温光纤：‌ 连接用的红外光纤采用石英等特种材料制成，其‌护套和接头‌也设计为耐高温（通常光纤本身工作环境温度可达 ‌≤200°C‌，短时可承受更高）。光纤束通常有金属软管或耐高温护套保护。

强大的抗电磁干扰 (EMI) 能力：‌

光纤传输的是‌光信号‌，完-全不受任何电磁场（无论是低频工频还是高频感应）的影响。这是 IR-FA 在‌感应加热、中高频炉、电弧炉‌等强 EMI 环境下的‌杀-手-锏优势‌。传统的电信号传输电缆（如 IR-CZ 的信号线）在这些场合极易受到干扰，导致信号失真或无法工作。

探头本身不含电子元件，不会因强磁场而失效。

优异的电隔离：‌

光纤是‌完-美的电绝缘体‌。这使得 IR-FA 非常适合用于需要‌高低压隔离‌或防止‌地环路干扰‌的场合，例如监测高压电气设备外壳温度。

小巧灵活 - 解决空间限制：‌

光学探头尺寸非常小，可以轻松安装在极其狭窄的窥孔、缝隙或空间受限的设备内部。

光纤缆柔软，易于在复杂设备中布线，绕过障碍物。

高空间分辨率与小目标测量：‌

光纤探头可以设计得非常靠近被测目标（视场光阑小）。

光纤束本身可以设计成很小的接收端面。

结合‌高距离系数比 (D Ratio)‌（常见如 75:1, 100:1, 150:1 甚至更高），使得 IR-FA 能够在‌近距离或远距离精确测量微小目标‌的温度，例如细小的加热丝、微小的半导体晶圆热点、坩埚内的微小样品等。

快速响应时间：‌

红外探测器在电子单元中得到良好的温度控制，性能稳定。

光纤传输速度极快（光速）。

系统整体响应时间通常非常快（可达毫秒级），适合监测快速变化的温度过程。

高精度与稳定性：‌

电子单元工作在稳定的环境（控制室），避免了探头所处恶劣环境（高温、振动）对探测器性能的影响。

采用高性能红外探测器（如 InGaAs， 适用于短波）和先进的信号处理电路。

可调发射率：‌ 电子单元上可设置精确的发射率值，确保测量准确性。

灵活的安装与维护：‌

探头轻巧，安装简便（通常只需简单的螺纹固定或法兰）。

电子单元远离高温区，维护方便、安全。

探头故障或光纤损坏时，通常只需更换探头或光纤缆段，成本相对较低（相比更换整个带冷却的 IR-CZ 探头）。

吹扫保护：‌ 通常提供吹扫气接口（空气或惰性气体如 N2），通过光纤缆内部或专用的吹扫管向探头端吹出少量洁净气体，防止烟气、粉尘污染镜头或光纤端面。

信号输出与功能：‌

标准模拟输出：‌ 核心输出是‌4-20mA‌电流信号，无缝接入 PLC/DCS 系统。

数字显示：‌ 电子单元上通常配备 LCD 显示屏，实时显示测量温度值、发射率、峰值保持值、状态信息等。

报警输出：‌ 可选继电器报警输出（上限、下限、偏差等）。

数字通信：‌ 高-端型号可能提供 RS485 Modbus RTU 等数字接口，用于组网或高级配置。

峰值保持/谷值保持：‌ 捕捉瞬态温度峰值（如焊接点）或谷值。

发射率预设/调整：‌ 方便针对不同材料设置。

典型应用场景 (IR-FA 大显身手的领域)：‌

感应加热：‌

监测感应线圈内部工件的加热温度（强 EMI 环境）。

监测淬火后工件的回火温度。

半导体制造：‌

快速热处理 (RTP) 炉内晶圆温度监测（要求高精度、快速响应、小目标）。

MOCVD, LPCVD 等沉积炉内基板温度。

特种冶金与新材料：‌

电弧炉、真空自耗炉内熔体或电极温度（高温、真空、强 EMI）。

单晶硅/蓝宝石晶体生长炉内熔体或晶锭温度（高温、需要非接触）。

粉末冶金烧结炉（高温、可能真空/气氛）。

玻璃与陶瓷：‌

特殊玻璃熔炉（如光学玻璃、特种玻璃）内高温熔体温度（高温、腐蚀性气氛）。

精密陶瓷烧结炉内工件温度（要求高空间分辨率）。

研究与实验室：‌

各类高温炉、真空炉、激光加热实验中微小样品或热点温度监测。

材料高温性能测试（如熔点测定、热膨胀系数测试中的温度监测）。

电力行业：‌

监测高压开关柜、变压器套管等关键部位温度（电隔离要求）。

与 IR-CZ 的关键区别总结：‌

特性CHINO IR-CZCHINO IR-FA

工作原理‌探头集成探测器，直接输出电信号探头只收光，红外光纤传光信号，电子单元处理

探头耐温‌依赖强力冷却 (水冷/强气冷)本体耐高温 (≤250°C)，通常只需少量吹扫或自然散热

抗电磁干扰 (EMI)‌弱（信号线易受扰）‌极-强‌（光纤传输，完-全免疫 EMI）

电隔离‌有限‌完-美‌（光纤绝缘）

探头尺寸‌较大（包含探测器及冷却套）‌非常小巧‌

安装空间要求‌需要较大空间安装探头本体和冷却系统可在‌极狭窄空间‌安装探头

测量距离‌探头与电子单元距离有限（信号线长度限制）探头与电子单元‌距离远‌（光纤可达数十米）

典型应用侧重‌通用工业高温 (冶金/玻璃/水泥>600°C)‌极-端环境‌：强 EMI、超高环温、空间受限、微小目标、电隔离需求

重要使用注意事项：‌

光纤保护：‌ 红外光纤是其生命线！避免小半径弯折（遵守最小弯曲半径）、剧烈拉扯、踩踏、过度扭曲和局部过热。使用配套的保护软管或套管。

探头安装与对准：‌ 精确对准目标至关重要。利用简易瞄准器（部分型号提供）或激光瞄准附件（可选）。确保目标充满视场。

吹扫气：‌ 在粉尘、烟雾、腐蚀性气氛环境中，务必启用吹扫功能，并保证气体清洁干燥（需过滤干燥器）。气体流量和压力需符合手册要求。

发射率设置：‌ 必须根据被测物精确设置。

环境温度限制：‌ 严格遵守探头和光纤的‌环境温度上限‌（非目标温度！）。探头附近空气温度过高仍会导致损坏。

光纤端面清洁：‌ 探头和电子单元上的光纤接口端面极其关键。避免触摸，保持极度清洁。污染会严重影响信号传输。清洁需按手册要求使用专用工具和方法（如无绒布+无水乙醇）。

避免直视：‌ 安装对准时，‌切勿直视‌光纤探头前端（即使未通电），以防强红外辐射损伤眼睛。如果需要目视检查，使用专用的观察镜片或确保设备处于安全状态。

总结：‌

CHINO IR-FA 光纤式红外温度仪代表了工业非接触测温的一个高-端解决方案。它通过创新的“光机电分离"设计——‌耐高温光学探头 + 红外光纤 + 远程电子处理单元‌——完-美攻克了强电磁干扰、极-端环境高温、微小空间安装、微小目标测量、高精度快速响应以及高压电隔离等传统测温手段难以逾越的挑战。在感应加热、半导体制造、特种冶金、前沿材料研究等尖-端工业领域，IR-FA 往往是唯-一可靠甚至必需的测温选择。其核心价值在于‌将高性能探测器置于安全舒适的控制室，而让小巧坚韧的探头深入最-恶-劣的工业前线获取最真实的温度信息‌。正确选型、精心安装、妥善保护光纤并规范操作是充分发挥其卓-越性能的关键。与 IR-CZ 相比，IR-FA 在应对极-端工况方面具有不可替代的优势，但通常成本也更高。