Principiul de măsurare standard pentru termometrul cu infraroșu
Există multe avantaje ale măsurării temperaturii fără contact cu un termometru cu infraroșu, iar aplicațiile sale variază de la obiecte mici sau greu accesibile până la substanțe chimice corozive și suprafețe sensibile. Acest articol va discuta acest avantaj, va oferi hotărârea alegerii corecte a termometrului cu infraroșu etc. pentru a ilustra domeniul de aplicare. Fiecare obiect radiază unde electromagnetice datorită mișcării atomilor și moleculelor, iar lungimea de undă sau intervalul spectral cel mai important pentru măsurarea temperaturii fără contact este de 0.2 până la 2.0 μm. Razele naturale din acest interval sunt numite radiații termice sau raze infraroșii.
Un instrument de testare pentru măsurarea temperaturii prin razele infraroșii radiate de un obiect de testat se numește termometru cu radiații, termometru cu radiații sau termometru cu infraroșu conform standardului industrial german DIN16160. Aceste desemnări se aplică și acelor instrumente care măsoară temperatura prin radiația colorată vizibilă radiată de un corp și care derivă temperatura din densitățile radiante spectrale relative.
În primul rând, avantajele măsurării temperaturii termometrului cu infraroșu
Măsurarea temperaturii fără contact prin primirea razelor infraroșii radiate de la obiectul de măsurat are multe avantaje. În acest fel, obiectele greu accesibile sau în mișcare pot fi măsurate fără probleme, cum ar fi materiale cu proprietăți slabe de transfer termic sau capacitate termică scăzută. Timpul de răspuns foarte scurt al termometrului cu infraroșu permite o reglare rapidă și eficientă a buclei. Termometrele nu au piese de uzură, așa că nu există costuri continue, așa cum există cu termometrele. În special pentru obiectele mici care trebuie măsurate, cum ar fi măsurarea contactului, va exista o eroare mare de măsurare din cauza conductivității termice a obiectului. Aici termometrul poate fi folosit fără probleme și pentru substanțe chimice agresive sau suprafețe sensibile, precum șine vopsite, hârtie și plastic. Prin măsurarea telecomenzii la distanță lungă, poate sta departe de zona periculoasă, astfel încât operatorul să nu fie în pericol.
2. Structura de principiu a termometrului cu infraroșu
Razele infraroșii primite de la obiectul măsurat sunt focalizate pe detector prin lentilă prin filtru. Detectorul generează un semnal de curent sau tensiune proporțional cu temperatura prin integrarea densității de radiație a obiectului măsurat. În componentele electrice conectate ulterior, semnalul de temperatură este liniarizat, zona de emisivitate este corectată și convertită într-un semnal de ieșire standard.
În principiu, există două tipuri de termometre portabile și termometre fixe. Prin urmare, atunci când alegeți un termometru cu infraroșu potrivit pentru diferite puncte de măsurare, următoarele caracteristici vor fi principalele:
1. Tirist
Colimatorul are acest efect, iar blocul de măsurare sau punctul de măsurare îndreptat de termometru poate fi văzut, iar colimatorul poate fi adesea folosit pentru obiecte măsurate cu suprafețe mari. Pentru obiecte mici și distanțe mari de măsurare, sunt recomandate obiective cu cântare de pe panoul de instrumente sau puncte de îndreptare cu laser sub formă de lentile de transmisie a luminii.
2. Lentila
Lentila determină punctul măsurat al pirometrului. Pentru obiectele cu suprafață mare, un pirometru cu o distanță focală fixă este în general suficient. Dar când distanța de măsurare este departe de punctul de focalizare, imaginea de la marginea punctului de măsurare va fi neclară. Din acest motiv, este mai bine să folosiți un obiectiv cu zoom. În intervalul de zoom dat, termometrul poate regla distanța de măsurare. Cel mai recent termometru are o lentilă înlocuibilă cu zoom. Lentila apropiată și lentila îndepărtată pot fi verificate din nou fără calibrare. a inlocui.
3. Senzori, adică receptoare spectrale
Temperatura este invers proporțională cu lungimea de undă. La temperaturi scăzute ale obiectului, senzorii sensibili la regiunea spectrală de unde lungi (senzori cu film fierbinte sau senzori piroelectrici) sunt potriviți, iar la temperaturi ridicate, senzorii sensibili la unde scurte compuși din germaniu, siliciu, indiu-galiu etc. folosit. Senzori fotoelectrici.
Când selectați sensibilitatea spectrală, luați în considerare și benzile de absorbție pentru hidrogen și dioxid de carbon. Într-un anumit interval de lungimi de undă, așa-numita „fereastră atmosferică”, H2 și CO2 sunt aproape transparente la razele infraroșii, astfel încât sensibilitatea la lumină a termometrului trebuie să fie în acest interval pentru a exclude influența modificărilor concentrației atmosferice, atunci când se măsoară. pelicule subțiri sau pahare, trebuie de asemenea avut în vedere că aceste materiale nu sunt ușor de pătruns într-o anumită lungime de undă. Pentru a evita eroarea de măsurare cauzată de lumina de fundal, utilizați un senzor adecvat care primește doar temperatura suprafeței. Metalele au această proprietate fizică, iar emisivitatea crește odată cu scăderea lungimii de undă. Din experiență, pentru a măsura temperatura metalelor, alegeți în general * Lungime de undă scurtă de măsurare.
3. Tendință de dezvoltare
Ca și în multe domenii ale tehnologiei de detectare, tendința de dezvoltare a termometrelor este și către forme mici, rafinate, carcasele rotunde cu filete centrale sunt cele mai ideale forme pentru instalarea pe mașini și echipamente, iar această tendință de dezvoltare este Realizarea se realizează prin miniaturizarea continuă a instalațiilor electrice. componente și calcul ridicat pentru a face componente electrice mai mici și mai delicate condensate în spații din ce în ce mai mici. În comparație cu tehnologia analogică din trecut, precizia înălțimii de liniarizare a semnalului detectorului este îmbunătățită prin aplicarea microcontrolerelor, îmbunătățind astfel și precizia instrumentului.
Furnizarea pieței necesită recepția rapidă și ieftină a valorii de măsurare, care poate scoate direct un semnal liniar de curent/tensiune proporțional cu temperatura. Procesarea valorii de măsurare, cum ar fi funcțiile de nivelare, stocarea valorilor speciale sau contactele de limită vor fi plasate în inteligent Pe afișaj, regulator sau SPS (controler de program), reglarea emisivității prin conexiunea externă a cablului poate fi în afara zonei de pericol. , chiar dacă mașina funcționează, poate fi, de asemenea, corectată și poate fi, de asemenea, ajustată de SPS în acest moment. Prin utilizarea comenzilor corpului, interfața magistralei de date poate fi acum realizată fără probleme, dar conexiunea la rețea nu a fost încă realizată, iar procesarea continuă a semnalului continuă să utilizeze semnalul analogic standard din trecut. În secțiunea detectoare, ca senzor fotoelectric este folosit un material nou, ceea ce dovedește îmbunătățirea sensibilității și chiar îmbunătățirea rezoluției. La senzorii cu film fierbinte, senzorii noi necesită doar timpi mai scurti de reglare, cele mai recente evoluții în pirometrele cu colimatoare, sunt lentile interschimbabile cu zoom, pot fi înlocuite fără verificări de calibrare, folosesc aceeași bază pentru diferite poziții de măsurare Instrumentele economisesc costurile de gestionare a depozitului.
În al patrulea rând, principalele criterii de selectare a unui termometru
Utilizarea termometrului este determinată în principal de domeniul de măsurare. Fie că este vorba despre tensiunea de măsurare sau valoarea inițială a zonei de măsurare, aceasta ar trebui să fie în conformitate cu cerințele lucrării de măsurare. Cu cât tensiunea de măsurare este mai mare, cu atât rezoluția este mai mică, astfel încât acuratețea este mai mare. În special atunci când valoarea inițială a temperaturii de măsurare este scăzută, precizia va fi dublată dacă este selectată o tensiune mare de măsurare, așa că se recomandă să selectați cea mai mică tensiune de măsurare posibilă.
