红外热成像技术在测定燃气灶加热温度场上的应用研究

摘要

以红外线灶和大气式灶加热耐火陶瓷板的温度场为研究对象,使用两种高度不同的锅支架加热耐火陶瓷板,使用红外热成像仪连续拍摄耐火陶瓷板上表面温度场的视频图像.应用红外热成像照片分析软件InfRec Analyzer分析不同区域的平均温度和温度分布;应用斯蒂芬-玻尔茨曼(Stefan-Boltzmann)定律计算不同条件下陶瓷板的辐射能力,利用该能力间接评价灶具的加热效率,对比两种灶具在不同加热距离和时间点下的加热效果.结果表明:红外线灶对应的陶瓷板面中心φ260mm区域的均温比其它外部区域的均温高193K、约为大气式灶具数值的两倍,高温区集中在锅具有效的受热范围,加热时聚能高效;红外线灶的相对加热效率为72.21％、比大气式灶高44.42％,对应的陶瓷板面的辐射能力为12382W/m2,比大气式灶具提高了85.61％.当加热距离由122mm降低至28mm时,红外线灶对应陶瓷板中心φ260mm区域辐射能力的增长率为207％,是大气式灶的2.21倍;减小锅支架高度是提高热效率的有效途径,但对红外线灶的效果更显著.