Primjena infracrvenog termometra u proizvodnji valjaka čelika
Sastav infracrvenog termometra
Infracrveni termometri, također poznati kao termometri infracrvenog zračenja, određuju temperaturu mjerenog objekta mjerenjem elektromagnetskog zračenja objekta, koje dolazi od energije sadržane u objektu. Za industrijske primjene bavimo se infracrvenim zračenjem koje se proteže od kraćih valnih duljina vidljive svjetlosti do infracrvene svjetlosti do 20 μm. Stoga je infracrveni termometar (radijacijski termometar) uređaj koji kvantificira energiju zračenja i koristi izlazni električni signal za izražavanje odgovarajuće temperature.
Infracrveni termometri općenito se mogu podijeliti u četiri dijela: naime, optički sustav, infracrveni detektor, dio za obradu signala i dio za izlaz zaslona.
1 Optički sustav
Optički sustav je važan dio infracrvenog termometra. Njegove glavne funkcije su: konvergencija energije zračenja, usmjeravanje prema meti koja se mjeri, određivanje vidnog polja termometra i određeni učinak brtvljenja na unutarnjoj strani termometra.
2 infracrvena detektora
Infracrveni detektor je središnji dio infracrvenog termometra. Infracrveni detektor prima energiju zračenja mjerenog objekta kroz leću objektiva, pretvara energiju zračenja u električni signal i na kraju naknadnom obradom dobiva temperaturu površine mjerenog objekta.
3 Obrada signala
Infracrveni detektor pretvara infracrveno zračenje u električni signal, koji se šalje u dio za obradu signala, a ulazi u mikroprocesor preko pretpojačala i A/D pretvorbe. U isto vrijeme, signal kompenzacije temperature okoline također ulazi u mikroprocesor, a mikroprocesor ga linearizira. Nakon obrade, ekološke kompenzacije i korekcije emisivnosti, dobiva se ispravljeni izlazni signal.
4 izlaz za prikaz
U praktičnim primjenama, temperaturni signal koji daje procesor koristi se na dva načina: jedan je da se prikaže na zaslonu; drugi je slanje temperaturnog signala industrijskom upravljačkom sustavu kako bi se ostvarila kontrola proizvodnog procesa, a postoje i dva načina da se to koristi u isto vrijeme.
Različite vrste termometara mogu prikazati vrijednost u stvarnom vremenu, maksimalnu vrijednost, minimalnu vrijednost, prosječnu vrijednost, razliku, a također mogu prikazati vrijednost postavke emisivnosti, vrijednost postavke alarma itd. Nakon softverske obrade, također može prikazati krivulju temperature, toplinsku kartu itd. Najčešće korišteni termometri su strujni izlaz 0-20mA ili 4-20mA. Ako je potreban naponski signal, strujni signal također se može pretvoriti i skalirati.
Izbor infracrvenog termometra
U industrijskim primjenama često se između pirometra i mjerenog cilja nalaze neki mediji koji mogu oslabiti ili čak potpuno blokirati zračenje površinske energije mjerenog cilja, a pirometar može mjeriti samo cilj koji "vidi". Naši fiksni termometri koji se često koriste uglavnom uključuju sljedeće kategorije:
① Širokopojasni termometar ili širokopojasni termometar, njegov spektralni raspon odziva ograničen je optičkim sustavom, koji se uglavnom koristi za mjerenje niske temperature, opremljen detektorom sa širokim spektralnim rasponom odziva.
② Odaberite tračni termometar, njegova valna duljina odziva ograničena je filtrom, a opseg odziva detektora može se odabrati prema potrebama aplikacije.
③ Kratkovalni termometar može smanjiti pogrešku mjerenja kada se promijeni emisivnost. Ovdje spomenuti kratki val relativan je i može biti valne duljine od 0,6 μm na temperaturi od 1500 K ili valne duljine od 3 μm na temperaturi od 300 K.
④ Kolorimetrijski termometri, poznati i kao dvobojni termometri, imaju bolje rezultate mjerenja kada se koriste u "vrlo prljavim atmosferama".
Kod odabira termometra, osim potrebnog raspona temperature, dva parametra termometra "postotak promjene temperature" i "postotak promjene emisivnosti" također su vrlo bitna za točan odabir termometra:
① Postotak promjene temperature termometra odnosi se na promjenu izlazne vrijednosti objekta zbog promjene temperature. Za infracrvene termometre, što je veći postotak promjene temperature, to je veća njihova osjetljivost.
② Postotak promjene emisivnosti odnosi se na promjenu izlazne vrijednosti instrumenta kada se emisivnost izmjerenog cilja promijeni. Budući da se emisivnost čelične ploče mijenja nasumično unutar određenog raspona pri određenoj valnoj duljini i temperaturi tijekom procesa valjanja čelika, promjena izlazne vrijednosti termometra uzrokovana promjenom emisivnosti nije stvarna promjena temperature cilja. Stoga je također potrebno prilagoditi postotak promjene emisivnosti.
