8 балів за використання інфрачервоного термометра
1. Визначити діапазон вимірювання температури
Визначте діапазон вимірювання температури. Діапазон вимірювання температури є найважливішим показником ефективності термометра. Деякі термометри мають діапазон від -50 градусів до плюс 3000 градусів, але це не можна зробити одним типом інфрачервоного термометра. Кожен тип термометра має свій певний температурний діапазон. Таким чином, виміряний користувачем температурний діапазон повинен розглядатися точно та всебічно, ні надто вузьким, ні надто широким. Відповідно до закону випромінювання чорного тіла, зміна енергії випромінювання, спричинена температурою в короткохвильовій смузі спектру, буде перевищувати зміну енергії випромінювання, спричинену помилкою випромінювання. Тому при вимірюванні температури краще максимально використовувати короткохвильовий. Взагалі кажучи, чим вужчий діапазон вимірювання температури, тим вище роздільна здатність вихідного сигналу моніторингу температури, а точність і надійність легко визначити. Якщо діапазон вимірювання температури занадто широкий, точність вимірювання температури буде знижена. Наприклад, якщо виміряна цільова температура становить 1000 градусів, спочатку визначте, чи є він онлайн чи портативним, і чи є він портативним. Є багато моделей, які відповідають цій температурі, наприклад 3iLR3, 3i2M, 3i1M. Якщо точність вимірювання є головною, краще вибрати тип 2M або 1M, тому що якщо використовується тип 3iLR, діапазон вимірювання температури дуже широкий, а продуктивність вимірювання високої температури буде поганою; Для низькотемпературних цілей ми повинні вибрати 3iLR3.
2. Визначте цільовий розмір
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. Рекомендується, щоб виміряний розмір цілі перевищував 50 відсотків поля зору. Якщо розмір мішені менший за поле зору, енергія фонового випромінювання потраплятиме на візуальні та акустичні символи термометра та заважатиме вимірюванню температури, спричиняючи помилки. І навпаки, якщо ціль більша за поле зору пірометра, на пірометр не впливатиме фон за межами зони вимірювання. Для колориметричних термометрів, якщо поле зору не заповнене, на шляху вимірювання є дим, пил, перешкоди, а енергія випромінювання ослаблена, це не матиме істотного впливу на результати вимірювань. Для невеликих і рухомих або вібруючих цілей найкращим вибором є колориметричні термометри. Це пов’язано з малим діаметром світлових променів і їхньою гнучкістю для транспортування світлової випромінюваної енергії через вигнуті, блоковані та складчасті канали.
Для деяких пірометрів температура визначається співвідношенням енергії випромінювання в двох окремих діапазонах довжин хвиль. Тому, якщо об’єкт вимірювання невеликий, не заповнює місце, а на шляху вимірювання є дим, пил або перешкоди, які послаблюють енергію випромінювання, це не вплине на результати вимірювань. Навіть у разі 95-відсоткового ослаблення енергії необхідна точність вимірювання температури може бути гарантована. Для маленьких цілей, які рухаються або вібрують; іноді переміщуються в межах поля зору або можуть частково виходити за межі поля зору, за цих умов використання двоколірного термометра є найкращим вибором. Якщо неможливо навести напрям між пірометром і ціллю, а канал вимірювання зігнутий, вузький, заблокований тощо, найкращим вибором є двоколірний оптоволоконний пірометр. 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.
3. Визначити коефіцієнт відстані (оптична роздільна здатність)
Коефіцієнт відстані визначається співвідношенням D:S, тобто відношенням відстані D між щупом термометра та мішенню та діаметром мішені, що підлягає вимірюванню. Якщо через умови навколишнього середовища термометр необхідно встановити далеко від об’єкта, а вимірювати потрібно невелику ціль, слід вибрати термометр із високою оптичною роздільною здатністю. Чим вище оптична роздільна здатність, тобто збільшується співвідношення D:S, тим вище вартість пірометра. Інфрачервоні термометри Raytek D:S мають діапазон від 2:1 (коефіцієнт низької відстані) до понад 300:1 (коефіцієнт високої відстані). Якщо термометр знаходиться далеко від цілі і ціль невелика, слід вибрати термометр з високим коефіцієнтом відстані. Для пірометра з фіксованою фокусною відстанню фокусна точка оптичної системи є мінімальним положенням плями, а пляма поблизу і далеко від фокусної точки буде збільшуватися. Існує два фактори відстані. Тому, щоб точно виміряти температуру на відстані поблизу і далеко від фокусу, розмір вимірюваної цілі повинен бути більшим за розмір плями у фокусі. Зум-термометр має мінімальне положення фокуса, яке можна регулювати відповідно до відстані до цілі. Якщо D:S збільшити, отримана енергія зменшиться. Якщо приймальну апертуру не збільшити, то коефіцієнт відстані D:S буде важко збільшити, що збільшить вартість приладу.
4. Визначити діапазон довжин хвиль
Випромінювальна здатність і властивості поверхні матеріалу мішені визначають довжину хвилі спектрального відгуку пірометра. Для матеріалів зі сплавів з високою відбивною здатністю існує низька або різна випромінювальна здатність. У високотемпературній зоні найкраща довжина хвилі для вимірювання металевих матеріалів є ближньою інфрачервоною, і можна вибрати {{0}}.8-1.{{10}} мкм. Для інших температурних зон можна вибрати 1,6 мкм, 2,2 мкм і 3,9 мкм. Оскільки деякі матеріали прозорі на певній довжині хвилі, інфрачервона енергія буде проникати через ці матеріали, і для цього матеріалу слід вибрати спеціальну довжину хвилі. Наприклад, 1.0мкм, 2,2 мкм і 3,9 мкм використовуються для вимірювання внутрішньої температури скла (вимірюване скло має бути дуже товстим, інакше воно пройде крізь) довжини хвилі; 5,0 мкм використовується для вимірювання температури поверхні скла; Наприклад, 3,43 мкм використовується для вимірювання поліетиленової пластикової плівки, 4,3 мкм або 7,9 мкм використовується для поліестеру, а 8-14 мкм використовується для товщини понад 0,4 мм. Наприклад, вузька смуга 4,64 мкм використовується для вимірювання CO у полум’ї, а 4,47 мкм використовується для вимірювання NO2 у полум’ї.
5. Визначити час відповіді
Час відгуку вказує на швидкість реакції інфрачервоного термометра на виміряну зміну температури, яка визначається як час, необхідний для досягнення 95 відсотків енергії кінцевого показання, яке пов’язане з постійною часом фотодетектора, схеми обробки сигналу. і система відображення. Деякі інфрачервоні термометри мають час відгуку до 1 мс, що набагато швидше, ніж контактні методи вимірювання температури. 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. Однак не для всіх застосувань потрібен швидкодіючий інфрачервоний термометр. Для статичних або цільових теплових процесів, де існує теплова інерція, час відгуку пірометра можна зменшити. Тому вибір часу відгуку інфрачервоного термометра слід адаптувати до ситуації вимірюваної цілі. Визначення часу відгуку в основному базується на швидкості руху цілі та швидкості зміни температури цілі. Для статичних цілей або параметрів цілі в тепловій інерції, або швидкість існуючого контрольного обладнання обмежена, час відгуку термометра може послабити вимоги.
6. Функція обробки сигналу
З огляду на різницю між дискретними процесами (такими як виробництво деталей) і безперервними процесами, інфрачервоні термометри повинні мати функції обробки кількох сигналів (такі як утримання піку, утримання низини, середнє значення) на вибір, наприклад, під час вимірювання температура пляшки на конвеєрній стрічці. Для використання пікового утримання вихідний сигнал температури надсилається до контролера. В іншому випадку термометр покаже нижче значення температури між пляшками. Якщо використовується пікове утримання, встановіть час відгуку термометра трохи довшим за часовий інтервал між пляшками, щоб принаймні одна пляшка завжди вимірювалася.
7. Врахування умов навколишнього середовища
Умови навколишнього середовища термометра мають великий вплив на результати вимірювань, які слід враховувати та належним чином вирішити, інакше це вплине на точність вимірювання температури та навіть спричинить пошкодження. При високій температурі навколишнього середовища та наявності пилу, диму та пари можна вибрати захисний кожух, водяне охолодження, систему повітряного охолодження, очищувач повітря та інші аксесуари, надані виробником. Ці аксесуари можуть ефективно справлятися з впливом навколишнього середовища та захистити термометр для точного вимірювання температури. Вибираючи аксесуари, необхідно максимально стандартизувати обслуговування, щоб зменшити витрати на встановлення. Коли дим, пил або інші частинки знижують енергетичний сигнал вимірювання під впливом шуму, електромагнітного поля, вібрації або недоступних умов навколишнього середовища чи інших суворих умов, волоконно-оптичний двоколірний термометр є найкращим вибором. Найкращим вибором є колориметричний термометр. В умовах шуму, електромагнітного поля, вібрації та недоступних умов навколишнього середовища або інших суворих умов доцільно вибирати світловий колориметричний термометр.
У додатках із герметичними або небезпечними матеріалами, такими як контейнери або вакуумні камери, пірометр дивиться через вікно. Матеріал має бути достатньо міцним і пропускати робочий діапазон довжин хвиль використовуваного пірометра. Також визначте, чи потрібно оператору також спостерігати через вікно, тому виберіть відповідне місце встановлення та матеріал вікна, щоб уникнути взаємного впливу. У застосуваннях для вимірювання низьких температур матеріали Ge або Si зазвичай використовуються як вікна, які є непрозорими для видимого світла, і людське око не може спостерігати ціль через вікно. Якщо оператору необхідно пройти крізь віконну мішень, слід використовувати оптичний матеріал, який пропускає як інфрачервоне випромінювання, так і видиме світло. Наприклад, оптичний матеріал, який пропускає як інфрачервоне випромінювання, так і видиме світло, слід використовувати як матеріал для вікна, наприклад ZnSe або BaF2.
Якщо в робочому середовищі термометра є горючий газ, можна вибрати іскробезпечний інфрачервоний термометр для безпечного вимірювання та моніторингу в середовищі певної концентрації горючого газу.
У разі суворих і складних умов навколишнього середовища можна вибрати систему з окремою головкою для вимірювання температури та дисплеєм для легкого встановлення та налаштування. Можна вибрати форму вихідного сигналу, яка відповідає поточному контрольному обладнанню.
8. Градуювання інфрачервоного радіаційного термометра
Інфрачервоні термометри повинні бути відкалібровані, щоб правильно відображати температуру вимірюваного об'єкта. Зазвичай цикл калібрування інфрачервоного вимірювання температури становить один рік. Для точного калібрування інфрачервоного термометра рекомендується використовувати піч чорного тіла з порожниною й коефіцієнтом випромінювання 0,995. Якщо вимірювання температури використовуваного термометра виходить за межі допуску під час використання, його потрібно повернути виробнику або в ремонтний центр для повторного калібрування.
