Стандардни принцип мерења и тренд развоја инфрацрвеног термометра
Бесконтактно мерење температуре инфрацрвеним термометром има много предности, а његове примене се крећу од малих или тешко доступних предмета до корозивних хемикалија и осетљивих површина. У овом чланку ће се расправљати о овој предности, дати одлука о правилном избору инфрацрвеног термометра, итд. да би се илустровао обим примене. Због кретања атома и молекула, сваки објекат ће зрачити електромагнетне таласе. Најважнија таласна дужина или спектрални опсег за бесконтактно мерење температуре је 0.2 до 2.0 μм. Природни зраци у овом опсегу називају се топлотно зрачење или инфрацрвени зраци.
Испитни инструмент за мерење температуре инфрацрвеним зрацима које зрачи испитни објекат назива се радијациони термометар, радијациони термометар или инфрацрвени термометар према немачком индустријском стандарду ДИН16160. Ове ознаке се такође односе на оне инструменте који мере температуру видљивим обојеним зрачењем које зрачи тело, а који изводе температуру из релативних спектралних густина зрачења.
Прво, предности мерења температуре инфрацрвеним термометром
Бесконтактно мерење температуре примањем инфрацрвених зрака које зраче објекат који се мери има многе предности. На овај начин се без проблема могу мерити тешко доступни или покретни објекти, као што су материјали са лошим својствима преноса топлоте или ниским топлотним капацитетом. Веома кратко време одзива инфрацрвеног термометра омогућава брзу и ефикасну регулацију петље. Термометри немају хабајуће делове, тако да нема текућих трошкова као код термометара. Посебно за мале објекте који се мере, као што је контактно мерење, доћи ће до велике грешке мерења због топлотне проводљивости објекта. Овде се термометар може без проблема користити и за агресивне хемикалије или осетљиве површине, као што су фарбане, папирне и пластичне шине. Кроз даљинско мерење даљинског управљача, може се држати даље од опасног подручја, тако да оператер неће бити у опасности.
2. Основна структура инфрацрвеног термометра
Инфрацрвени зраци примљени од мерног објекта фокусирају се на детектор кроз сочиво кроз филтер. Детектор генерише струјни или напонски сигнал пропорционалан температури кроз интеграцију густине зрачења мереног објекта. У електричним компонентама спојеним након тога, температурни сигнал је линеаризован, површина емисивности се коригује и претвара у стандардни излазни сигнал.
У принципу, постоје две врсте преносних термометара и фиксних термометара. Стога, приликом избора одговарајућег инфрацрвеног термометра за различите тачке мерења, следеће карактеристике ће бити главне:
1. Аимер
Колиматор има овај ефекат, а мерни блок или мерна тачка на коју показује термометар може се видети, а колиматор се често може користити за мерене објекте велике површине. За мале објекте и велике мерне удаљености препоручују се нишани са скалама на инструмент табли или ласерским тачкама у виду сочива која преносе светлост.
2. Објектив
Сочиво одређује измерену тачку пирометра. За објекте велике површине, обично је довољан пирометар са фиксном жижном даљином. Али када је удаљеност мерења далеко од тачке фокуса, слика на ивици тачке мерења ће бити нејасна. Из тог разлога је боље користити зум објектив. Унутар датог опсега зумирања, термометар може подесити мерну удаљеност. Најновији термометар има заменљиво сочиво које се може зумирати. Блиско и удаљено сочиво се могу поново проверити без калибрације. заменити.
3. Сензори, односно спектрални пријемници
Температура је обрнуто пропорционална таласној дужини. На ниским температурама објеката погодни су сензори осетљиви на дуготаласне спектралне области (сензори са врућим филмом или пироелектрични сензори), на високим температурама ће се користити сензори осетљиви на кратке таласе састављени од германијума, силицијума, индијум-галијума итд. Сензори.
Приликом одабира спектралне осетљивости, узмите у обзир и опсеге апсорпције за водоник и угљен-диоксид. У одређеном опсегу таласних дужина, такозвани „атмосферски прозор“, Х2 и ЦО2 су скоро провидни за инфрацрвене зраке, тако да светлосна осетљивост термометра мора бити у овом опсегу како би се искључио утицај промене атмосферске концентрације, приликом мерења. танким филмовима или стаклима, такође се мора узети у обзир да се ови материјали не продиру лако унутар одређене таласне дужине. Да бисте избегли грешку мерења узроковану позадинским светлом, користите одговарајући сензор који прима само температуру површине. Метали имају ово физичко својство, а емисиона моћ расте са смањењем таласне дужине. Из искуства, да бисте измерили температуру метала, обично бирајте * кратку таласну дужину мерења.
3. Тренд развоја
Као иу многим областима сензорне технологије, тренд развоја термометара је и према малим, изузетним облицима, округле шкољке са централним навојем су најидеалнији облици за уградњу на машине и опрему, а овај тренд развоја је Реализација кроз континуирану минијатуризацију електричних компоненте, и висок рачун да би се мање и деликатније електричне компоненте кондензовале у све мањим и мањим просторима. У поређењу са претходном аналогном технологијом, прецизност висине линеаризације сигнала детектора је побољшана применом микроконтролера, чиме се такође побољшава тачност инструмента.
Снабдевање тржишта захтева брз, јефтин пријем мерне вредности, који може директно да емитује температурно пропорционални, линеарни струјни/напонски сигнал. Обрада мерних вредности, као што су функције нивелисања, чување посебних вредности или гранични контакти биће смештени у интелигентни На екрану, регулатору или СПС (програмском контролеру), подешавање емисивности преко спољног кабла може се подесити ван опасне зоне, чак и ако машина ради, а такође може да се подеси од стране СПС-а у овом тренутку. Коришћењем контроле тела, интерфејс магистрале података се сада може реализовати без икаквих проблема, али мрежна веза још није реализована, а наставак обраде сигнала наставља да користи стандардни аналогни сигнал из прошлости. У одељку детектора коришћен је нови материјал као фотоелектрични сензор, што доказује побољшање осетљивости, па чак и побољшање резолуције. Код сензора са врућим филмом, нови сензори захтевају само краће време прилагођавања, најновија достигнућа у пирометрима са колиматорима, су заменљива сочива са зумом, могу се заменити без поновних провера калибрације, користити исту основу за различите позиције мерења Инструменти штеде трошкове управљања складиштем.
Четврто, главни критеријуми за избор термометра
Употреба термометра је углавном одређена опсегом мерења. Било да се ради о мерном напону или почетној вредности мерног подручја, он треба да буде у складу са захтевима мерног рада. Што је већи напон мерења, то је мања резолуција, па је тачност већа. Нарочито када је почетна вредност мерне температуре ниска, тачност ће се удвостручити ако се изабере велики напон мерења, па се препоручује да изаберете најмањи могући напон мерења.
Почетна вредност мерне површине одређује осетљивост спектра, као и тип детектора. Грешка мерења је очигледно мања од оне код дуготаласног сензора у краткоталасном сензору због погрешног подешавања емисивности, тако да је сензор врућег филма (8~14μм) на 800 степени, грешка мерења узрокована погрешно подешавање емисивности биће пет пута веће од сензора германијум-фотодиоде (1,1~1,6μм). Дозвољени мерни опсег германијумског фотодиодног сензора је од око 250 степени Ц.
