8 точек для использования инфракрасного термометра
1. Определить диапазон измерения температуры
Определите диапазон измерения температуры: диапазон измерения температуры является наиболее важным показателем эффективности термометра. Некоторые термометры имеют диапазон от -50 градусов до плюс 3000 градусов, но это невозможно сделать с помощью инфракрасного термометра одного типа. Каждый тип термометра имеет свой собственный температурный диапазон. Таким образом, диапазон измеряемых пользователем температур должен учитываться точно и всесторонне, не быть ни слишком узким, ни слишком широким. Согласно закону излучения черного тела, изменение энергии излучения, вызванное температурой в коротковолновой полосе спектра, будет превышать изменение энергии излучения, вызванное ошибкой коэффициента излучения. Поэтому при измерении температуры лучше максимально использовать коротковолновые. Вообще говоря, чем уже диапазон измерения температуры, тем выше разрешение выходного сигнала контроля температуры, а точность и надежность легко решить. Если диапазон измерения температуры слишком широк, точность измерения температуры будет снижена. Например, если измеренная целевая температура составляет 1000 градусов, сначала определите, является ли она онлайновой или портативной, и является ли она портативной. Есть много моделей, соответствующих этой температуре, например, 3iLR3, 3i2M, 3i1M. Если точность измерения является главной, лучше выбрать тип 2M или 1M, потому что, если используется тип 3iLR, диапазон измерения температуры очень широк, и производительность измерения высокой температуры будет плохой; Для низкотемпературных целей мы должны выбрать 3iLR3.
2. Определите целевой размер
Инфракрасные термометры можно разделить на одноцветные термометры и двухцветные термометры (радиационные колориметрические термометры) по принципу. Для монохроматического термометра при измерении температуры площадь измеряемой мишени должна заполнять поле зрения термометра. Рекомендуется, чтобы измеренный размер цели превышал 50 процентов поля зрения. Если размер цели меньше поля зрения, энергия фонового излучения будет попадать в визуальные и акустические символы термометра и мешать показаниям измерения температуры, вызывая ошибки. И наоборот, если цель больше, чем поле зрения пирометра, фон за пределами области измерения не повлияет на пирометр. Для колориметрических термометров, если поле зрения не заполнено, на пути измерения присутствуют дым, пыль, препятствия, а энергия излучения ослаблена, это не окажет существенного влияния на результаты измерения. Для небольших и движущихся или вибрирующих целей лучше всего подходят колориметрические термометры. Это происходит из-за малого диаметра световых лучей и их гибкости для переноса лучистой энергии света по изогнутым, заблокированным и складчатым каналам.
Для некоторых пирометров температура определяется соотношением энергии излучения в двух отдельных диапазонах длин волн. Поэтому, когда измеряемая цель мала, не заполняет площадку, а на пути измерения есть дым, пыль или препятствие, ослабляющее энергию излучения, это не повлияет на результаты измерения. Даже в случае 95-процентного ослабления энергии может быть гарантирована требуемая точность измерения температуры. Для целей, которые являются маленькими и движущимися или вибрирующими; иногда перемещаются в пределах поля зрения, а могут частично выходить из поля зрения, в этих условиях наилучшим выбором является использование двухцветного термометра. Если невозможно нацелиться непосредственно между пирометром и целью, а измерительный канал искривлен, сужен, заблокирован и т. д., лучшим выбором будет двухцветный оптоволоконный пирометр. Это связано с их малым диаметром, гибкостью и способностью передавать оптическую лучистую энергию по изогнутым, заблокированным и складчатым каналам, что позволяет измерять труднодоступные цели, в суровых условиях или вблизи электромагнитных полей.
3. Определить фактор расстояния (оптическое разрешение)
Коэффициент расстояния определяется отношением D:S, то есть отношением расстояния D между зондом термометра до цели и диаметром измеряемой цели. Если термометр должен быть установлен далеко от цели из-за условий окружающей среды, и необходимо измерить маленькую цель, следует выбрать термометр с высоким оптическим разрешением. Чем выше оптическое разрешение, т. е. чем выше соотношение D:S, тем выше стоимость пирометра. Инфракрасные термометры Raytek D:S находятся в диапазоне от 2:1 (коэффициент малого расстояния) до более 300:1 (коэффициент большого расстояния). Если термометр находится далеко от цели, а цель мала, следует выбрать термометр с высоким коэффициентом расстояния. Для пирометра с фиксированным фокусным расстоянием фокальная точка оптической системы является минимальным положением пятна, а пятно вблизи и вдали от фокальной точки будет увеличиваться. Есть два фактора расстояния. Поэтому для точного измерения температуры на расстоянии вблизи и вдали от фокуса размер измеряемой мишени должен быть больше размера пятна в фокусе. Зум-термометр имеет минимальное положение фокусировки, которое можно регулировать в зависимости от расстояния до цели. Если D:S увеличить, полученная энергия уменьшится. Если приемную апертуру не увеличить, коэффициент дальности D:S будет сложно увеличить, что повысит стоимость прибора.
4. Определите диапазон длин волн
Излучательная способность и свойства поверхности материала мишени определяют длину волны спектрального отклика пирометра. Для материалов из сплавов с высокой отражательной способностью существует низкая или переменная излучательная способность. В области высоких температур наилучшая длина волны для измерения металлических материалов находится в ближнем инфракрасном диапазоне, и можно выбрать {{0}}.8-1.{{1{0}} мкм. Другие температурные зоны могут выбирать 1,6 мкм, 2,2 мкм и 3,9 мкм. Поскольку некоторые материалы прозрачны на определенной длине волны, инфракрасная энергия будет проникать через эти материалы, и для этого материала следует выбирать особую длину волны. Например, длины волн 1,0мкм, 2,2мкм и 3,9мкм используются для измерения внутренней температуры стекла (измеряемое стекло должно быть очень толстым, иначе оно будет проходить насквозь); 5,0 мкм используется для измерения температуры поверхности стекла; Например, 3,43 мкм используется для измерения полиэтиленовой пластиковой пленки, 4,3 мкм или 7,9 мкм используется для полиэстера, а 8-14 мкм используется для толщины, превышающей 0,4 мм. Например, узкая полоса 4,64 мкм используется для измерения CO в пламени, а 4,47 мкм используется для измерения NO2 в пламени.
5. Определите время отклика
Время отклика указывает скорость реакции инфракрасного термометра на измеренное изменение температуры, которое определяется как время, необходимое для достижения 95 процентов энергии конечного показания, которое связано с постоянной времени фотодетектора, схемы обработки сигнала. и система отображения. Некоторые инфракрасные термометры имеют время отклика до 1 мс, что намного быстрее, чем у контактных методов измерения температуры. Если скорость движения цели очень высока или при измерении быстро нагревающейся цели следует выбрать быстродействующий инфракрасный термометр, в противном случае не будет достигнут достаточный отклик сигнала, и точность измерения будет снижена. Однако не для всех приложений требуется быстродействующий инфракрасный термометр. Для статических или целевых тепловых процессов, где существует тепловая инерция, время отклика пирометра может быть уменьшено. Поэтому выбор времени отклика инфракрасного термометра должен быть адаптирован к ситуации измеряемой цели. Определение времени отклика в основном основано на скорости движения цели и скорости изменения температуры цели. Для статических целей или целевых параметров в условиях тепловой инерции или ограниченной скорости существующего контрольного оборудования время отклика термометра может ослабить требования.
6. Функция обработки сигнала
Ввиду разницы между дискретными процессами (такими как производство деталей) и непрерывными процессами, инфракрасные термометры должны иметь функции обработки нескольких сигналов (такие как удержание пика, удержание минимума, среднее значение) на выбор, например, при измерении температуры. Температура бутылки на конвейерной ленте. Чтобы использовать пиковое удержание, выходной сигнал температуры отправляется на контроллер. В противном случае термометр показывает более низкое значение температуры между бутылками. При использовании удержания пика время отклика термометра должно быть немного больше временного интервала между бутылками, чтобы по крайней мере одна бутылка всегда находилась под измерением.
7. Учет условий окружающей среды
Окружающие условия термометра имеют большое влияние на результаты измерения, которые следует учитывать и правильно разрешать, иначе это повлияет на точность измерения температуры и даже приведет к повреждению. При высокой температуре окружающей среды и наличии пыли, дыма и пара можно выбрать защитный кожух, водяное охлаждение, систему воздушного охлаждения, воздухоочиститель и другие аксессуары, предоставляемые производителем. Эти аксессуары могут эффективно справляться с влиянием окружающей среды и защищать термометр для точного измерения температуры. При выборе аксессуаров необходимо максимально стандартизировать обслуживание, чтобы снизить затраты на установку. Когда дым, пыль или другие частицы уменьшают сигнал энергии измерения из-за шума, электромагнитного поля, вибрации или недоступных условий окружающей среды или других суровых условий, двухцветный термометр с оптоволоконным кабелем является лучшим выбором. Колориметрический термометр – лучший выбор. В условиях шума, электромагнитного поля, вибрации и труднодоступных условий окружающей среды или других суровых условиях целесообразно выбирать легкий колориметрический термометр.
В приложениях с герметичными или опасными материалами, такими как контейнеры или вакуумные камеры, пирометр смотрит через окно. Материал должен быть достаточно прочным и проходить через рабочий диапазон длин волн используемого пирометра. Также определите, должен ли оператор также наблюдать через окно, поэтому выберите подходящее место установки и материал окна, чтобы избежать взаимного влияния. В низкотемпературных измерениях материалы Ge или Si обычно используются в качестве окон, которые непрозрачны для видимого света, и человеческий глаз не может наблюдать цель через окно. Если оператору необходимо пройти через оконную мишень, следует использовать оптический материал, пропускающий как инфракрасное излучение, так и видимый свет. Например, в качестве материала окна следует использовать оптический материал, пропускающий как инфракрасное излучение, так и видимый свет, такой как ZnSe или BaF2.
Когда в рабочей среде термометра присутствует легковоспламеняющийся газ, можно выбрать искробезопасный инфракрасный термометр для безопасного измерения и контроля в среде с определенной концентрацией горючего газа.
В случае суровых и сложных условий окружающей среды можно выбрать систему с отдельной головкой для измерения температуры и дисплеем для простоты установки и настройки. Можно выбрать форму выходного сигнала, соответствующую текущему оборудованию управления.
8. Калибровка термометра инфракрасного излучения
Инфракрасные термометры должны быть откалиброваны, чтобы правильно отображать температуру измеряемого объекта. Как правило, цикл калибровки инфракрасного измерения температуры составляет один год. Для точной калибровки инфракрасного термометра рекомендуется использовать печь черного тела с формой полости и коэффициентом излучения 0,995. Если измерение температуры используемого термометра выходит за допустимые пределы во время использования, его необходимо вернуть производителю или в ремонтный центр для повторной калибровки.
