Стандарт принципу вимірювання та тенденція розвитку інфрачервоного термометра
Безконтактне вимірювання температури за допомогою інфрачервоного термометра має багато переваг, і його застосування варіюється від невеликих або важкодоступних об’єктів до корозійних хімікатів і чутливих поверхонь. У цій статті буде розглянуто цю перевагу, надано вирішальний вибір правильного вибору інфрачервоного термометра тощо, щоб проілюструвати сферу застосування. Завдяки руху атомів і молекул кожен об’єкт буде випромінювати електромагнітні хвилі. Найважливішою довжиною хвилі або спектральним діапазоном для безконтактного вимірювання температури є 0.2 до 2.0 мкм. Природні промені в цьому діапазоні називають тепловим випромінюванням або інфрачервоними променями.
Випробувальний прилад для вимірювання температури за допомогою інфрачервоних променів, які випромінює тестовий об’єкт, називається радіаційним термометром, радіаційним термометром або інфрачервоним термометром відповідно до німецького промислового стандарту DIN16160. Ці позначення також стосуються тих приладів, які вимірюють температуру за допомогою видимого кольорового випромінювання, випромінюваного тілом, і які визначають температуру за відносною спектральною густиною випромінювання.
По-перше, переваги вимірювання температури інфрачервоним термометром
Безконтактне вимірювання температури за допомогою отримання інфрачервоних променів, що випромінюються об’єктом вимірювання, має багато переваг. Таким чином можна без проблем вимірювати важкодоступні або рухомі об’єкти, наприклад матеріали з поганою теплопередачею або низькою теплоємністю. Дуже короткий час відгуку інфрачервоного термометра дозволяє швидко та ефективно регулювати контур. Термометри не мають деталей, що швидко зношуються, тому немає постійних витрат, як у випадку з термометрами. Особливо для невеликих об’єктів, що підлягають вимірюванню, таких як контактне вимірювання, буде велика похибка вимірювання через теплопровідність об’єкта. Тут термометр можна використовувати без будь-яких проблем, а також для агресивних хімічних речовин або чутливих поверхонь, наприклад, на пофарбованих, паперових і пластикових рейках. Завдяки вимірюванню дистанційного керування на великій відстані він може триматися подалі від небезпечної зони, щоб оператор не перебував у небезпеці.
2. Принципова будова інфрачервоного термометра
Інфрачервоні промені, отримані від вимірюваного об'єкта, фокусуються на детекторі через лінзу через фільтр. Детектор генерує сигнал струму або напруги, пропорційний температурі шляхом інтегрування щільності випромінювання вимірюваного об’єкта. У підключених після цього електричних компонентах сигнал температури лінеаризується, площа випромінювальної здатності коригується та перетворюється на стандартний вихідний сигнал.
В принципі, існує два типи портативних термометрів і стаціонарних термометрів. Тому при виборі відповідного інфрачервоного термометра для різних точок вимірювання основними будуть такі характеристики:
1. Аймер
Коліматор має такий ефект, і можна побачити вимірювальний блок або точку вимірювання, на яку вказує термометр, і коліматор часто можна використовувати для об’єктів вимірювання великої площі. Для невеликих об'єктів і вимірювання великих відстаней рекомендуються приціли зі шкалою панелі приладів або лазерні вказівники у вигляді світлопроникних лінз.
2. Лінза
Лінза визначає виміряну точку пірометра. Для об'єктів великої площі зазвичай достатньо пірометра з фіксованою фокусною відстанню. Але коли відстань вимірювання знаходиться далеко від точки фокусування, зображення на краю точки вимірювання буде нечітким. З цієї причини краще використовувати зум-об'єктив. У заданому діапазоні масштабування термометр може регулювати відстань вимірювання. Найновіший термометр має змінну лінзу зі змінним масштабуванням. Близький і дальній об’єктив можна повторно перевірити без калібрування. замінити.
3. Сенсори, тобто спектральні приймачі
Температура обернено пропорційна довжині хвилі. При низьких температурах об’єкта підходять датчики, чутливі до довгохвильових областей спектру (датчики з гарячою плівкою або піроелектричні датчики), при високих температурах будуть використовуватися чутливі до короткохвиль датчики, що складаються з германію, кремнію, індій-галію тощо. Фотоелектричний Датчики.
Вибираючи спектральну чутливість, також враховуйте смуги поглинання водню та вуглекислого газу. У певному діапазоні довжин хвиль, так званому «атмосферному вікні», H2 і CO2 майже прозорі для інфрачервоних променів, тому світлочутливість термометра повинна бути в межах цього діапазону, щоб виключити вплив зміни концентрації в атмосфері під час вимірювання. тонких плівок або скла, слід також враховувати, що ці матеріали важко проникають у межах певної довжини хвилі. Щоб уникнути помилки вимірювання, викликаної фоновим освітленням, використовуйте відповідний датчик, який отримує лише температуру поверхні. Метали мають цю фізичну властивість, і коефіцієнт випромінювання зростає зі зменшенням довжини хвилі. Як показує досвід, для вимірювання температури металів зазвичай обирають * Коротку довжину хвилі вимірювання.
3. Тенденція розвитку
Як і в багатьох галузях датчиків, тенденція розвитку термометрів також спрямована на невеликі, вишукані форми, круглі оболонки з центральною різьбою є найбільш ідеальними формами для встановлення на машинах і обладнанні, і ця тенденція розвитку реалізується через постійну мініатюризацію електричних компоненти та високий обчислення, щоб зробити менші та делікатніші електричні компоненти конденсованими у все менших і менших просторах. У порівнянні з попередніми аналоговими технологіями, точність висоти лінеаризації сигналу детектора покращена завдяки застосуванню мікроконтролерів, що також покращує точність приладу.
Постачання на ринку вимагає швидкого, недорогого прийому вимірюваного значення, яке може безпосередньо виводити пропорційний температурі лінійний сигнал струму/напруги. Обробка значень вимірювань, наприклад функції вирівнювання, спеціальне зберігання значень або граничні контакти, буде розміщено в інтелектуальному. На дисплеї, регуляторі або SPS (програмному контролері) коригування коефіцієнта випромінювання через зовнішній кабель можна регулювати за межами небезпечної зони, навіть якщо машина працює, а також може бути налаштована SPS у цей час. Завдяки використанню елементів керування корпусу інтерфейс шини даних тепер можна реалізувати без будь-яких проблем, але підключення до мережі ще не реалізовано, і продовження обробки сигналу продовжує використовувати стандартний аналоговий сигнал минулого. У секції детектора в якості фотоелектричного датчика використовується новий матеріал, що свідчить про підвищення чутливості і навіть підвищення роздільної здатності. У датчиках гарячої плівки нові датчики вимагають лише меншого часу налаштування, останні розробки пірометрів із коліматорами, є змінними лінзами з масштабуванням, можуть бути замінені без повторної перевірки калібрування, використовують однакову основу для різних положень вимірювання Прилади заощаджують витрати на управління складом.
По-четверте, основні критерії вибору термометра
Використання термометра в основному визначається діапазоном вимірювання. Незалежно від того, чи це напруга вимірювання, чи початкове значення області вимірювання, воно має відповідати вимогам вимірювальної роботи. Чим більша напруга вимірювання, тим менша роздільна здатність, отже, вища точність. Особливо, коли початкове значення температури вимірювання є низьким, точність буде подвоїна, якщо вибрано високу напругу вимірювання, тому рекомендується вибрати найменшу можливу напругу вимірювання.
Початкове значення області вимірювання визначає чутливість спектру, а також тип детектора. Похибка вимірювання, очевидно, менша, ніж у довгохвильового датчика в короткохвильовому датчику через неправильне налаштування коефіцієнта випромінювання, тому датчик гарячої плівки (8~14 мкм) при 800 градусах, похибка вимірювання спричинена неправильне налаштування коефіцієнта випромінювання буде в п'ять разів більшим, ніж у германієвого фотодіодного датчика (1,1~1,6 мкм). Допустимий діапазон вимірювання германієвого фотодіодного датчика становить приблизно від 250 градусів C.
