Преимущества измерения температуры инфракрасными термометрами
Бесконтактное измерение температуры путем приема инфракрасных лучей, излучаемых испытуемым объектом, имеет множество преимуществ. Таким образом, можно без проблем измерить температуру труднодоступных или движущихся объектов, например, материалов с плохими теплообменными свойствами или очень малой теплоемкостью. Малое время отклика инфракрасного термометра позволяет быстро реализовать эффективные контуры регулирования. В термометрах нет изнашивающихся частей, поэтому использование термометра не требует постоянных затрат. Особенно при измерении очень маленьких объектов, таких как контактное измерение, возникает большая ошибка измерения из-за теплопроводности объекта. Здесь без проблем можно использовать термометры, которые используются с агрессивными химическими веществами или чувствительными поверхностями, такими как краска, бумага и пластиковые рельсы. Благодаря измерению с помощью дистанционного управления на большом расстоянии он может находиться далеко от опасной зоны, поэтому оператор не подвергается опасности.
Принципиальная конструкция инфракрасного термометра
Инфракрасные лучи, полученные от измеряемого объекта, фокусируются на детекторе через линзу и фильтр. Детектор генерирует сигнал тока или напряжения, пропорциональный температуре, путем интегрирования плотности излучения измеряемого объекта. В подключенных электрических компонентах сигнал температуры линеаризуется, площадь излучения корректируется и преобразуется в стандартный выходной сигнал.
В принципе, существует два типа портативных термометров и стационарных термометров. Поэтому при выборе подходящего инфракрасного термометра для разных точек измерения основными будут следующие характеристики:
1. Зрение
Прицел имеет такую функцию. Виден измерительный блок или точка измерения, на которую указывает термометр. Прицел часто можно использовать без прицела при измерении большой площади. Для небольших предметов и больших расстояний измерения рекомендуется прицел в виде светопроводящей линзы со шкалой приборной панели или лазерной точки наведения.
2. Объектив
Линза определяет точку измерения термометра. Для объектов большой площади обычно достаточно термометра с фиксированным фокусным расстоянием. Но если расстояние измерения находится далеко от точки фокусировки, изображение на краю точки измерения будет нечетким. По этой причине лучше использовать зум-объектив. В пределах заданного диапазона масштабирования термометр может регулировать расстояние измерения. Последние термометры имеют сменные линзы с зумом. Ближнюю и дальнюю линзу можно заменить без повторной проверки калибровки. .
3. Датчик, а именно приемник спектра.
Температура обратно пропорциональна длине волны. При низких температурах объекта подходят датчики, чувствительные к длинноволновой области спектра (термопленочные датчики или пироэлектрические датчики). При высоких температурах будут использоваться датчики, чувствительные к коротким длинам волн, состоящие из германия, кремния, индия-галлия и т. д. Фотоэлектрические датчики.
При выборе спектральной чувствительности следует также учитывать спектральные полосы поглощения водорода и углекислого газа. В определенном диапазоне длин волн, так называемом «атмосферном окне», H2 и CO2 почти прозрачны для инфракрасных лучей, поэтому чувствительность термометра к изменению света должна находиться в этом диапазоне, чтобы исключить влияние изменений концентрации атмосферы. , при измерении пленки или стекла следует также учитывать, что в эти материалы нелегко проникнуть в пределах определенной длины волны. Чтобы избежать ошибок измерения, вызванных фоновым освещением, используйте подходящий датчик, который измеряет только температуру поверхности. Металл обладает этим физическим свойством, и излучательная способность увеличивается с уменьшением длины волны. Исходя из опыта, при измерении температуры металла обычно выбирают самую короткую длину волны измерения.
