Standardni princip mjerenja za infracrveni termometar
Mnogo je prednosti beskontaktnog mjerenja temperature infracrvenim termometrom, a njegove primjene sežu od malih ili teško dostupnih objekata do korozivnih kemikalija i osjetljivih površina. U ovom će se članku raspravljati o ovoj prednosti, dati odlučujući značaj ispravnog izbora infracrvenog termometra itd. kako bi se ilustrirao opseg primjene. Svaki objekt zrači elektromagnetske valove zbog gibanja atoma i molekula, a najvažnija valna duljina ili spektralni raspon za beskontaktno mjerenje temperature je 0.2 do 2.0 μm. Prirodne zrake u ovom području nazivaju se toplinsko zračenje ili infracrvene zrake.
Ispitni instrument za mjerenje temperature infracrvenim zrakama koje zrači ispitni objekt naziva se radijacijski termometar, radijacijski termometar ili infracrveni termometar prema njemačkom industrijskom standardu DIN16160. Ove se oznake također odnose na one instrumente koji mjere temperaturu pomoću vidljivog obojenog zračenja koje zrači tijelo i koji temperaturu izvode iz relativnih spektralnih gustoća zračenja.
Prvo, prednosti mjerenja temperature infracrvenim termometrom
Beskontaktno mjerenje temperature primanjem infracrvenih zraka koje zrači objekt koji se mjeri ima mnoge prednosti. Na taj se način mogu bez problema mjeriti teško dostupni ili pokretni objekti, poput materijala s lošim svojstvima prijenosa topline ili niskim toplinskim kapacitetom. Vrlo kratko vrijeme odziva infracrvenog termometra omogućuje brzu i učinkovitu regulaciju petlje. Termometri nemaju potrošne dijelove, tako da nema tekućih troškova kao kod termometara. Pogotovo za male objekte koji se mjere, kao što je kontaktno mjerenje, doći će do velike pogreške mjerenja zbog toplinske vodljivosti objekta. Ovdje se termometar može koristiti bez ikakvih problema, i za agresivne kemikalije ili osjetljive površine, poput obojenih, papirnatih i plastičnih tračnica. Kroz daljinsko mjerenje daljinskog upravljača, može se držati podalje od opasnog područja, tako da operater neće biti u opasnosti.
2. Osnovna struktura infracrvenog termometra
Infracrvene zrake primljene od mjerenog objekta fokusiraju se na detektor kroz leću kroz filtar. Detektor generira strujni ili naponski signal proporcionalan temperaturi kroz integraciju gustoće zračenja mjerenog objekta. U električnim komponentama spojenim nakon toga, temperaturni signal se linearizira, područje emisivnosti se korigira i pretvara u standardni izlazni signal.
U principu postoje dvije vrste prijenosnih termometara i fiksnih termometara. Stoga će pri odabiru prikladnog infracrvenog termometra za različite mjerne točke glavne karakteristike biti sljedeće:
1. Aimer
Kolimator ima ovaj učinak i može se vidjeti mjerni blok ili mjerna točka na koju pokazuje termometar, a kolimator se često može koristiti za mjerne objekte velikih površina. Za male objekte i velike udaljenosti preporučuju se nišani sa skalom na ploči s instrumentima ili laserski pokazivači u obliku leća koje propuštaju svjetlost.
2. Objektiv
Leća određuje izmjerenu točku pirometra. Za objekte velike površine općenito je dovoljan pirometar s fiksnom žarišnom duljinom. Ali kada je udaljenost mjerenja daleko od točke fokusa, slika na rubu točke mjerenja bit će nejasna. Iz tog razloga, bolje je koristiti zum objektiv. Unutar zadanog raspona zumiranja, termometar može prilagoditi udaljenost mjerenja. Najnoviji termometar ima izmjenjivu leću koja se može zumirati. Objektiv za blizinu i objektiv za udaljenost mogu se ponovno provjeriti bez kalibracije. zamijeniti.
3. Senzori, odnosno spektralni prijamnici
Temperatura je obrnuto proporcionalna valnoj duljini. Na niskim temperaturama objekta prikladni su senzori osjetljivi na dugovalno spektralno područje (senzori s vrućim filmom ili piroelektrični senzori), a na visokim temperaturama bit će prikladni kratkovalni osjetljivi senzori sastavljeni od germanija, silicija, indija-galija itd. koristi se. Fotoelektrični senzori.
Prilikom odabira spektralne osjetljivosti također uzmite u obzir apsorpcijske trake za vodik i ugljični dioksid. U određenom rasponu valnih duljina, takozvanom "atmosferskom prozoru", H2 i CO2 su gotovo prozirni za infracrvene zrake, pa svjetlosna osjetljivost termometra mora biti unutar tog raspona kako bi se isključio utjecaj promjena atmosferske koncentracije pri mjerenju. tanke filmove ili stakla, također se mora uzeti u obzir da te materijale nije lako probiti unutar određene valne duljine. Kako biste izbjegli pogrešku mjerenja uzrokovanu pozadinskim svjetlom, koristite odgovarajući senzor koji prima samo temperaturu površine. Metali imaju ovo fizičko svojstvo, a emisivnost raste sa smanjenjem valne duljine. Iz iskustva, za mjerenje temperature metala općenito odaberite * Kratku valnu duljinu mjerenja.
3. Trend razvoja
Kao iu mnogim područjima senzorske tehnologije, razvojni trend termometara je također prema malim, izuzetnim oblicima, okrugle ljuske sa središnjim navojem su najidealniji oblici za ugradnju na strojeve i opremu, a ovaj razvojni trend je Realizacija kroz kontinuiranu minijaturizaciju električnih komponente i visoku kalkulaciju za izradu manjih i osjetljivijih električnih komponenti kondenziranih u sve manjim i manjim prostorima. U usporedbi s prijašnjom analognom tehnologijom, preciznost visine linearizacije signala detektora poboljšana je primjenom mikrokontrolera, čime se također poboljšava točnost instrumenta.
Opskrba tržišta zahtijeva brz, jeftin prijem mjerne vrijednosti, koji može izravno poslati temperaturno proporcionalan linearni signal struje/napona. Obrada mjernih vrijednosti, kao što su funkcije niveliranja, posebna pohrana vrijednosti ili granični kontakti bit će smješteni u inteligentnom Na zaslonu, regulatoru ili SPS-u (programskom upravljaču), podešavanje emisivnosti putem vanjske veze kabela može biti izvan opasne zone. , čak i ako stroj radi, to se također može ispraviti, a također ga može prilagoditi SPS u ovom trenutku. Upotrebom tjelesnih kontrola, sučelje podatkovne sabirnice sada se može ostvariti bez ikakvih problema, ali mrežna veza još nije ostvarena, a kontinuirana obrada signala nastavlja koristiti standardni analogni signal iz prošlosti. U dijelu detektora novi materijal se koristi kao fotoelektrični senzor, što dokazuje poboljšanje osjetljivosti, pa čak i poboljšanje rezolucije. Kod senzora s vrućim filmom, novi senzori zahtijevaju samo kraća vremena prilagodbe, najnoviji razvoj pirometara s kolimatorima, izmjenjive su leće sa zumom, mogu se zamijeniti bez ponovne provjere kalibracije, koriste istu osnovu za različite položaje mjerenja Instrumenti štede troškove upravljanja skladištem.
Četvrto, glavni kriteriji za odabir termometra
Upotreba termometra uglavnom je određena rasponom mjerenja. Bilo da se radi o mjernom naponu ili početnoj vrijednosti mjernog područja, mora biti u skladu sa zahtjevima mjernog rada. Što je veći mjerni napon, to je manja razlučivost, pa je i točnost veća. Osobito kada je početna vrijednost mjerne temperature niska, točnost će se udvostručiti ako se odabere veliki mjerni napon, stoga se preporuča odabrati najmanji mogući mjerni napon.
