Aplicació del termòmetre d'infrarojos en la producció de laminats d'acer
Composició del termòmetre infrarojo
Els termòmetres infrarojos, també coneguts com a termòmetres de radiació infraroja, determinen la temperatura de l'objecte mesurat mesurant la radiació electromagnètica de l'objecte, que prové de l'energia que conté l'objecte. Per a aplicacions industrials, ens preocupa la radiació infraroja que s'estén des de les longituds d'ona més curtes de la llum visible fins a la llum infraroja fins a 20 μm. Per tant, un termòmetre d'infrarojos (termòmetre de radiació) és un dispositiu que quantifica l'energia radiant i utilitza la sortida del senyal elèctric per expressar la seva temperatura corresponent.
Els termòmetres d'infrarojos generalment es poden dividir en quatre parts: a saber, sistema òptic, detector d'infrarojos, part de processament de senyal i part de sortida de visualització.
1 Sistema òptic
El sistema òptic és una part important del termòmetre infraroig. Les seves principals funcions són: la convergència de l'energia radiant, l'orientació a l'objectiu a mesurar, la determinació del camp de visió del termòmetre i un cert efecte de segellat a l'interior del termòmetre.
2 detectors d'infrarojos
El detector d'infrarojos és la part central del termòmetre d'infrarojos. El detector d'infrarojos rep l'energia radiant de l'objecte mesurat a través de la lent de l'objectiu, converteix l'energia radiant en un senyal elèctric i, finalment, obté la temperatura superficial de l'objecte mesurat mitjançant el processament posterior.
3 Tractament del senyal
El detector d'infrarojos converteix la radiació infraroja en un senyal elèctric, que s'envia a la part de processament del senyal i s'introdueix al microprocessador mitjançant el preamplificador i la conversió A/D. Al mateix temps, el senyal de compensació de temperatura ambient també s'introdueix al microprocessador, que el microprocessador linealitza. Després del processament, la compensació ambiental i la correcció de l'emissivitat, s'obté el senyal de sortida corregit.
4 sortida de visualització
En aplicacions pràctiques, el senyal de temperatura proporcionat pel processador s'utilitza de dues maneres: una és mostrar-lo a través de la pantalla; l'altra és enviar el senyal de temperatura al sistema de control industrial per realitzar el control del procés de producció, i també hi ha dues maneres d'utilitzar-lo al mateix temps.
Els diferents tipus de termòmetres poden mostrar el valor en temps real, el valor màxim, el valor mínim, el valor mitjà, la diferència i també poden mostrar el valor de configuració d'emissivitat, el valor de configuració d'alarma, etc. Després del processament del programari, també pot mostrar la corba de temperatura, el mapa de calor, etc. Els termòmetres més utilitzats són la sortida de corrent de 0-20mA o 4-20mA. Si es requereix un senyal de tensió, el senyal actual també es pot convertir i escalar.
Selecció de termòmetre d'infrarojos
En aplicacions industrials, sovint hi ha alguns mitjans entre el piròmetre i l'objectiu mesurat, que poden debilitar o fins i tot bloquejar completament la radiació de l'energia superficial de l'objectiu mesurat, i el piròmetre només pot mesurar l'objectiu que "veu". Els nostres termòmetres fixos d'ús habitual inclouen principalment les categories següents:
① Termòmetre de banda ampla, o termòmetre de banda ampla, el seu rang de resposta espectral està limitat pel sistema òptic, utilitzat principalment per mesurar la temperatura baixa, equipat amb un detector amb un ampli rang de resposta espectral.
② Seleccioneu el termòmetre de banda, la seva longitud d'ona de resposta està limitada pel filtre i la banda de resposta del detector es pot seleccionar segons les necessitats de l'aplicació.
③ El termòmetre d'ona curta pot reduir l'error de mesura quan canvia l'emissivitat. L'ona curta esmentada aquí és relativa i pot ser una longitud d'ona de 0,6 μm a una temperatura de 1500K, o una longitud d'ona de 3 μm a una temperatura de 300K.
④ Els termòmetres colorimètrics, també coneguts com a termòmetres de dos colors, tenen millors resultats de mesura quan s'utilitzen en "atmosferes molt brutes".
En la selecció del termòmetre, a més del rang de temperatura requerit, els dos paràmetres del termòmetre "percentatge de canvi de temperatura" i "percentatge de canvi d'emissivitat" també són molt importants per a la selecció precisa del termòmetre:
① El percentatge de canvi de temperatura del termòmetre es refereix al canvi del valor de sortida de l'objecte a causa del canvi de temperatura. Per als termòmetres infrarojos, com més gran sigui el percentatge de canvi de temperatura, més gran serà la seva sensibilitat.
② El percentatge de canvi d'emissivitat es refereix al canvi del valor de sortida de l'instrument quan canvia l'emissivitat de l'objectiu mesurat. Com que l'emissivitat de la placa d'acer canvia aleatòriament dins d'un determinat rang a una determinada longitud d'ona i temperatura durant el procés de laminació de l'acer, el canvi en el valor de sortida del termòmetre causat pel canvi d'emissivitat no és el canvi de temperatura real de l'objectiu. Per tant, també cal ajustar el percentatge de canvi d'emissivitat.
