Показники роботи термометра
Діапазон вимірювання температури: кожен тип термометра має власний діапазон вимірювання температури, не надто вузький і не надто широкий. Загалом, чим вужчий діапазон вимірювання температури, тим вища роздільна здатність вихідного сигналу для моніторингу температури. Точність і надійність вирішити легко. Якщо діапазон вимірювання температури занадто широкий, точність вимірювання температури буде знижена
Робоча довжина хвилі: відповідно до закону випромінювання чорного тіла, зміна енергії випромінювання, спричинена температурою в короткохвильовій смузі спектра, перевищить зміну енергії випромінювання, спричинену помилкою випромінювання. Тому при вимірюванні температури краще максимально використовувати короткі хвилі, але при цьому необхідно враховувати фактори випромінювання в поєднанні з виявленим об'єктом:
Випромінювальна здатність і властивості поверхні матеріалу мішені визначають довжину хвилі спектрального відгуку пірометра, а для матеріалів зі сплавів з високою відбивною здатністю існує низька або змінна випромінювальна здатність. У зоні високих температур довжина хвилі jia для вимірювання металевих матеріалів є близькою до інфрачервоної області, і можна вибрати {{0}}.8~1.0мкм. Інші температурні зони можна вибрати 1,6, 2,2 і 3,9 мкм. Оскільки деякі матеріали є прозорими на певній довжині хвилі, інфрачервона енергія проникатиме через ці матеріали, тому для цього матеріалу слід вибирати спеціальні довжини хвилі, наприклад вимірювати внутрішню температуру скла з довжинами хвиль 10, 2,2 і 3,9 мкм. (скло для перевірки має бути дуже товстим, інакше воно пройде); 5.0 мкм використовується для вимірювання температури поверхні скла; 8 ~ 14 мкм підходить для вимірювання низькотемпературної області, а 3,43 мкм використовується для вимірювання поліетиленової поліетиленової плівки, 4,3 або 7,9 мкм для поліестеру, а товщина перевищує 0,4 мм. 8~14 мкм, наприклад вимірювання CO у полум’ї з вузькою смугою 4,64 мкм, вимірювання NO2 у полум’ї з 4,47 мкм тощо.
Розмір плями: Площа точки вимірювання термометра називається «розміром плями». Щоб отримати найкращі показники температури, відстань між термометром і тестовою мішенню має мати відповідний діапазон. Чим далі відстань від цілі, тим більший розмір плями. Тому в заявці слід звернути увагу на співвідношення відстані до розміру плями, або D:S. При визначенні відстані вимірювання слід подбати про те, щоб діаметр мішені дорівнював або перевищував розмір виміряної плями. Якщо ціль менша за вимірюваний розмір плями, термометр одночасно вимірюватиме температуру фонового об’єкта, знижуючи точність показань.
Інфрачервоні термометри можна розділити на одноколірні термометри та двоколірні термометри (радіаційні колориметричні термометри) відповідно до принципу. Для монохроматичного термометра під час вимірювання температури площа мішені, що вимірюється, повинна заповнювати поле зору термометра. Зазвичай рекомендується, щоб виміряний розмір цілі перевищував 50 відсотків поля зору. Якщо розмір об’єкта менший за поле зору, енергія фонового випромінювання потраплятиме в поле зору термометра та заважатиме вимірюванню температури, спричиняючи помилки. Для двоколірного пірометра температура визначається співвідношенням енергії випромінювання в двох незалежних діапазонах довжин хвиль. Тому, коли об’єкт вимірювання занадто малий, щоб заповнити поле зору, а на шляху вимірювання є дим, пил і перешкоди, які послаблюють енергію випромінювання, це не матиме значного впливу на результати вимірювань. Для невеликих цілей, які рухаються або вібрують, іноді переміщуються в полі зору або можуть частково виходити за межі поля зору, в цих умовах доцільніше використовувати двоколірний термометр. Якщо неможливо навести прямо між термометром і мішенню, а канал вимірювання зігнутий, вузький, забитий тощо, доцільно вибрати двоколірний оптоволоконний термометр. Це пов’язано з їх малим діаметром, гнучкістю та здатністю передавати оптичну випромінювану енергію через вигнуті, заблоковані та згорнуті канали, що дозволяє вимірювати цілі, до яких важко отримати доступ, у суворих умовах або поблизу електромагнітних полів.
Коефіцієнт відстані (оптична роздільна здатність) визначається співвідношенням D:S, яке є відношенням відстані D між зондом пірометра та ціллю та діаметром плями. Якщо через умови навколишнього середовища термометр необхідно встановити далеко від об’єкта та для вимірювання невеликих об’єктів, слід вибрати термометр із високою оптичною роздільною здатністю. Чим вища оптична роздільна здатність, тим більше співвідношення D:S. Якщо термометр знаходиться далеко від цілі і ціль невелика, слід вибрати термометр з високим коефіцієнтом відстані. Для пірометра з фіксованою фокусною відстанню пляма мала в фокусі оптичної системи, і пляма буде збільшуватися поблизу і далеко від фокуса. Існує два фактори відстані. Тому, щоб точно виміряти температуру на відстанях, близьких до фокусу та далеко від нього, розмір вимірюваної цілі повинен бути більшим за розмір плями у фокусі. Зум-термометр має невелике положення фокуса, яке можна регулювати відповідно до відстані до цілі. Якщо D:S збільшити, отримана енергія зменшиться. Якщо приймальну апертуру не збільшити, коефіцієнт відстані D:S буде важко збільшити.
Час відгуку: вказує на швидкість реакції інфрачервоного термометра на виміряну зміну температури, визначену як час, необхідний для 95 відсотків енергії після досягнення показань, що пов’язано з постійною часом фотодетектора, схеми обробки сигналу та системи відображення. . Якщо швидкість руху мішені дуже велика або під час вимірювання цілі, що швидко нагрівається, слід вибрати інфрачервоний термометр із швидкою реакцією, інакше не буде досягнуто достатнього відгуку сигналу, і точність вимірювання буде знижена. Для стаціонарних або цільових теплових процесів, де існує теплова інерція, час відгуку пірометра можна зменшити. Таким чином, вибір часу відгуку інфрачервоного термометра слід адаптувати до ситуації вимірюваної цілі, головним чином на основі швидкості руху цілі та швидкості зміни температури цілі. Для нерухомих цілей або цілей через теплову інерцію, або якщо швидкість наявного контрольного обладнання обмежена, час відгуку пірометра можна зменшити.
Функція обробки сигналу: з огляду на різницю між дискретними процесами (такими як виробництво деталей) і безперервними процесами, інфрачервоні термометри повинні мати різноманітні функції обробки сигналів (таких як утримання піку, утримання низини, середнє значення), наприклад, коли Вимірюючи температуру пляшок на конвеєрній стрічці, необхідно використовувати функцію Peak Hold для передачі вихідного сигналу її температури на контролер, інакше термометр буде читати нижче значення температури між пляшками. Якщо використовується пікове утримання, час відгуку термометра має бути встановлено трохи довше, ніж часовий інтервал між пляшками, щоб принаймні одна пляшка завжди вимірювалася.
