Principi de mesura estàndard per al termòmetre infrarojo
La mesura de la temperatura sense contacte amb un termòmetre infrarojo té molts avantatges, i les seves aplicacions van des d'objectes petits o de difícil accés fins a productes químics corrosius i superfícies sensibles. Aquest article discutirà aquest avantatge, donarà la decisió de l'elecció correcta del termòmetre d'infrarojos, etc. per il·lustrar l'àmbit d'aplicació. Cada objecte irradia ones electromagnètiques a causa del moviment dels àtoms i les molècules, i la longitud d'ona o el rang espectral més important per a la mesura de la temperatura sense contacte és de 0,2 a 2,0 μm. Els raigs naturals d'aquest rang s'anomenen radiació tèrmica o raigs infrarojos.
Un instrument de prova per mesurar la temperatura mitjançant raigs infrarojos irradiats per un objecte de prova s'anomena termòmetre de radiació, termòmetre de radiació o termòmetre d'infrarojos segons la norma industrial alemanya DIN16160. Aquestes designacions també s'apliquen a aquells instruments que mesuren la temperatura mitjançant la radiació de color visible irradiada per un cos, i que deriven la temperatura a partir de densitats radiants espectrals relatives.
En primer lloc, els avantatges de la mesura de la temperatura del termòmetre infrarojos
La mesura de la temperatura sense contacte mitjançant la recepció de raigs infrarojos irradiats des de l'objecte a mesurar té molts avantatges. D'aquesta manera, els objectes de difícil accés o en moviment es poden mesurar sense problemes, com ara materials amb propietats de transferència de calor pobres o poca capacitat calorífica. El temps de resposta molt curt del termòmetre infrarojo permet una regulació ràpida i eficient del bucle. Els termòmetres no tenen peces de desgast, de manera que no hi ha costos continus com hi ha amb els termòmetres. Especialment per a objectes petits a mesurar, com ara la mesura de contacte, hi haurà un gran error de mesura a causa de la conductivitat tèrmica de l'objecte. Aquí el termòmetre es pot utilitzar sense cap problema, i per a productes químics agressius o superfícies sensibles, com ara baranes pintades, paper i plàstic. Mitjançant el mesurament del control remot de llarga distància, es pot mantenir allunyat de la zona perillosa, de manera que l'operador no estigui en perill.
2. Estructura bàsica del termòmetre infraroig
Els raigs infrarojos rebuts de l'objecte mesurat se centren en el detector a través de la lent a través del filtre. El detector genera un senyal de corrent o tensió proporcional a la temperatura mitjançant la integració de la densitat de radiació de l'objecte mesurat. En els components elèctrics connectats després, el senyal de temperatura es linealitza, l'àrea d'emissivitat es corregeix i es converteix en un senyal de sortida estàndard.
En principi, hi ha dos tipus de termòmetres portàtils i termòmetres fixos. Per tant, a l'hora d'escollir un termòmetre infraroig adequat per a diferents punts de mesura, les característiques següents seran les principals:
1. Apuntador
El col·limador té aquest efecte i es pot veure el bloc de mesura o el punt de mesura que apunta el termòmetre, i el col·limador sovint es pot utilitzar per a objectes mesurats de gran àrea. Per a objectes petits i llargues distàncies de mesura, es recomanen visors amb escales de tauler d'instruments o punts d'apunt làser en forma de lents que transmeten la llum.
2. Lent
La lent determina el punt mesurat del piròmetre. Per a objectes de gran àrea, generalment n'hi ha prou amb un piròmetre amb una distància focal fixa. Però quan la distància de mesura està lluny del punt d'enfocament, la imatge a la vora del punt de mesura no serà clara. Per aquest motiu, és millor utilitzar un objectiu zoom. Dins del rang de zoom donat, el termòmetre pot ajustar la distància de mesura. L'últim termòmetre té una lent reemplaçable amb zoom. La lent propera i la lent llunyana es poden tornar a comprovar sense calibrar. substituir.
3. Sensors, és a dir, receptors espectrals
La temperatura és inversament proporcional a la longitud d'ona. A baixes temperatures d'objectes, els sensors sensibles a la regió espectral d'ona llarga (sensors de pel·lícula calenta o sensors piroelèctrics) són adequats, i a altes temperatures, sensors sensibles a ones curtes composts per germani, silici, indi-gal·li, etc. utilitzat. Sensors fotoelèctrics.
Quan seleccioneu la sensibilitat espectral, tingueu en compte també les bandes d'absorció d'hidrogen i diòxid de carboni. En un determinat rang de longituds d'ona, l'anomenada "finestra atmosfèrica", H2 i CO2 són gairebé transparents als raigs infrarojos, de manera que la sensibilitat a la llum del termòmetre ha d'estar dins d'aquest rang per tal d'excloure la influència dels canvis de concentració atmosfèrica, quan es mesura. pel·lícules primes o vidres, també s'ha de tenir en compte que aquests materials no són fàcilment penetrats dins d'una determinada longitud d'ona. Per evitar l'error de mesura causat per la llum de fons, utilitzeu un sensor adequat que només rebi la temperatura superficial. Els metalls tenen aquesta propietat física, i l'emissivitat augmenta amb la disminució de la longitud d'ona. Per experiència, per mesurar la temperatura dels metalls, generalment escolliu * Longitud d'ona de mesura curta.
3. Tendència de desenvolupament
Com en molts camps de la tecnologia de detecció, la tendència de desenvolupament dels termòmetres també és cap a formes petites i exquisides, les closques rodones amb fils centrals són les formes més ideals per a la instal·lació en màquines i equips, i aquesta tendència de desenvolupament és la realització es realitza mitjançant la miniaturització contínua de l'electricitat. components, i càlcul elevat per fer que components elèctrics més petits i delicats es condensen en espais cada cop més petits. En comparació amb la tecnologia analògica anterior, la precisió de l'alçada de linealització del senyal del detector es millora mitjançant l'aplicació de microcontroladors, millorant així també la precisió de l'instrument.
El subministrament del mercat requereix una recepció ràpida i econòmica del valor de mesura, que pot emetre directament un senyal de corrent/tensió lineal proporcional a la temperatura. El processament del valor de mesura, com ara funcions d'anivellament, emmagatzematge de valors especials o contactes de límit es col·locarà a la pantalla intel·ligent, regulador o SPS (controlador de programa), l'ajust de l'emissivitat mitjançant la connexió externa del cable pot estar fora de la zona de perill. , fins i tot si la màquina està funcionant, també es pot corregir, i també pot ser ajustat per l'SPS en aquest moment. Mitjançant l'ús de controls corporals, la interfície del bus de dades ara es pot realitzar sense cap problema, però la connexió de xarxa encara no s'ha realitzat i el processament continuat del senyal continua utilitzant el senyal analògic estàndard del passat. A la secció de detectors, s'utilitza un nou material com a sensor fotoelèctric, que demostra la millora de la sensibilitat i fins i tot la millora de la resolució. En els sensors de pel·lícula calenta, els nous sensors només requereixen temps d'ajustament més curts, els últims desenvolupaments en piròmetres amb col·limadors, són lents intercanviables amb zoom, es poden substituir sense recontrols de calibratge, utilitzen la mateixa base per a diferents posicions de mesura. Els instruments estalvien costos de gestió del magatzem.
En quart lloc, els criteris principals per seleccionar un termòmetre
L'ús del termòmetre està determinat principalment pel rang de mesura. Tant si es tracta de la tensió de mesura com del valor inicial de l'àrea de mesura, ha d'estar en línia amb els requisits del treball de mesura. Com més gran sigui la tensió de mesura, més petita serà la resolució, de manera que la precisió és més alta. Especialment quan el valor inicial de la temperatura de mesura és baix, la precisió es duplicarà si es selecciona una tensió de mesura gran, per la qual cosa es recomana seleccionar la tensió de mesura més petita possible.
