Стандарди принципа мерења и примери примене инфрацрвених термометара
Постоје многе предности коришћења инфрацрвеног термометра за бесконтактно мерење температуре, од малих или тешко доступних предмета до корозивних хемикалија и осетљивих површинских материјала. Овај чланак ће размотрити ову предност и објаснити обим примене одређивања исправног избора инфрацрвеног термометра. Због кретања атома и молекула, сваки објекат емитује електромагнетне таласе, а најважнија таласна дужина или спектрални опсег за бесконтактно мерење температуре је између 0.2 и 2.0 μ М. природни зраци унутар овог опсега се називају топлотно зрачење или инфрацрвено зрачење.
Инструмент за испитивање за мерење температуре инфрацрвеним зрачењем мерног објекта назива се радијациони термометар, радијациони термометар или инфрацрвени термометар према немачком индустријском стандарду ДИН16160. Ови називи се такође односе на инструменте који мере температуру коришћењем видљивих обојених зрака које емитује мерни објекат, као и на инструменте који изводе температуру из релативне спектралне густине зрачења.
Предности мерења температуре помоћу инфрацрвених термометара
Постоје многе предности бесконтактног мерења температуре примањем инфрацрвеног зрачења од мереног објекта. На овај начин се мерења температуре могу без проблема извршити за објекте који су тешко доступни или померани, као што су материјали са лошим перформансама преноса топлоте или веома малим топлотним капацитетом. Кратко време одзива инфрацрвеног термометра може брзо постићи ефикасно подешавање кола. Термометар нема компоненте које се могу истрошити, тако да нема сталних трошкова као код коришћења термометра. Нарочито код веома малих мерних објеката, као што је коришћење контактног мерења, топлотна проводљивост објекта ће резултирати значајним грешкама у мерењу. Нема сумње да се термометри овде могу користити, као и за корозивне хемикалије или осетљиве површине, као што су боје, папир и пластичне траке. Мерењем даљинског управљача могуће је држати се подаље од опасних подручја, чинећи оператере неопасним.
Принцип и конструкција инфрацрвеног термометра
Фокусирајте инфрацрвени добијени од мерног објекта на детектор кроз сочиво и филтер. Детектор генерише струјни или напонски сигнал пропорционалан температури интегришући густину зрачења мереног објекта. У повезаним електричним компонентама, температурни сигнал је линеаризован, област емисивности се коригује и претвара у стандардни излазни сигнал.
У принципу, постоје две врсте детектора температуре: преносиви детектори температуре и детектори фиксне температуре. Стога, приликом одабира одговарајућег инфрацрвеног детектора температуре за различите тачке мерења, следеће карактеристике ће бити главне:
1. Колиматор
Колиматор има ову функцију и може се видети мерни блок или тачка на коју се позива термометар. Велике површине мереног објекта често могу бити без колиматора. Приликом мерења малих објеката и удаљених растојања препоручује се употреба нишана у облику прозирног огледала са скалом на инструмент табли или ласерском тачком.
2. Објектив
Сочиво одређује измерену тачку термометра. За велике објекте, термометар са фиксном жижном даљином је углавном довољан. Али када је растојање мерења далеко од фокусне тачке, слика ивице тачке мерења ће бити нејасна. Из тог разлога је боље користити зум објектив. Унутар датог опсега зумирања, термометар може подесити мерну удаљеност. Нови термометар има заменљиво сочиво са зумом, а ближа и удаљена сочива се могу заменити без калибрације и поновне провере.
3. Сензори, односно спектрални пријемници
Приликом одабира спектралне осетљивости, такође треба узети у обзир апсорпционе спектралне траке водоника и угљен-диоксида. Унутар одређеног опсега таласних дужина, познатог као "атмосферски прозор", Х2 и ЦО2 скоро продиру у инфрацрвену светлост. Због тога, осетљивост термометра на варијације светлости мора бити унутар овог опсега да би се искључио утицај промена атмосферске концентрације. Приликом мерења танких филмова или стакла, потребно је узети у обзир и материјале у које није лако продрети унутар одређеног опсега таласних дужина. Да би се избегле грешке мерења изазване позадинским светлом, користе се одговарајући сензори који примају само температуру површине. Метали имају ову физичку карактеристику, а емисиона способност расте са смањењем таласне дужине. На основу искуства, мерење температуре метала углавном бира краћу таласну дужину мерења.
