Применение инфракрасного термометра в сталепрокатном производстве
Состав инфракрасного термометра
Инфракрасные термометры, также известные как термометры инфракрасного излучения, определяют температуру измеряемого объекта путем измерения электромагнитного излучения объекта, которое исходит от энергии, содержащейся в объекте. Для промышленных применений нас интересует инфракрасное излучение, простирающееся от более коротких длин волн видимого света до инфракрасного света до 20 мкм. Таким образом, инфракрасный термометр (радиационный термометр) представляет собой устройство, которое количественно измеряет лучистую энергию и использует выходной электрический сигнал для выражения соответствующей температуры.
Инфракрасные термометры обычно можно разделить на четыре части: оптическую систему, инфракрасный детектор, часть обработки сигнала и часть вывода на дисплей.
1 Оптическая система
Оптическая система является важной частью инфракрасного термометра. Его основные функции: сведение лучистой энергии, наведение на измеряемую цель, определение поля зрения термометра и определенное герметизирующее действие внутри термометра.
2 инфракрасных детектора
Инфракрасный детектор является основной частью инфракрасного термометра. Инфракрасный детектор получает лучистую энергию измеряемого объекта через линзу объектива, преобразует лучистую энергию в электрический сигнал и, наконец, получает температуру поверхности измеряемого объекта посредством последующей обработки.
3 Обработка сигналов
Инфракрасный детектор преобразует инфракрасное излучение в электрический сигнал, который отправляется в блок обработки сигналов и вводится в микропроцессор через предварительный усилитель и аналого-цифровое преобразование. В то же время сигнал компенсации температуры окружающей среды также вводится в микропроцессор, который линеаризуется микропроцессором. После обработки, компенсации окружающей среды и коррекции коэффициента излучения получается скорректированный выходной сигнал.
4 выхода на дисплей
В практических приложениях температурный сигнал, предоставляемый процессором, используется двумя способами: первый — отображать его на дисплее; другой - отправить сигнал температуры в систему промышленного контроля для осуществления контроля производственного процесса, а также есть два способа его одновременного использования.
Различные типы термометров могут отображать значение в реальном времени, максимальное значение, минимальное значение, среднее значение, разницу, а также могут отображать значение настройки коэффициента излучения, значение настройки сигнализации и т. д. После обработки программного обеспечения он также может отображать кривую температуры, тепловую карту и т. д. Наиболее часто используемые термометры имеют токовый выход 0-20мА или 4-20мА. Если требуется сигнал напряжения, токовый сигнал также может быть преобразован и масштабирован.
Выбор инфракрасного термометра
В промышленных приложениях между пирометром и измеряемой целью часто находятся какие-то среды, которые могут ослабить или даже полностью заблокировать излучение поверхностной энергии измеряемой цели, и пирометр может измерять только ту цель, которую он «видит». Наши широко используемые стационарные термометры в основном включают следующие категории:
① Широкополосный термометр или широкополосный термометр, его диапазон спектральной чувствительности ограничен оптической системой, в основном используемой для измерения низких температур, оснащенной детектором с широким спектральным диапазоном чувствительности.
② Выберите полосовой термометр, длина волны его срабатывания ограничена фильтром, а полосу срабатывания детектора можно выбрать в соответствии с потребностями приложения.
③ Коротковолновый термометр может уменьшить погрешность измерения при изменении коэффициента излучения. Упомянутая здесь короткая волна является относительной и может иметь длину волны 0,6 мкм при температуре 1500 К или длину волны 3 мкм при температуре 300 К.
④ Колориметрические термометры, также известные как двухцветные термометры, дают лучшие результаты измерений при использовании в «очень грязной атмосфере».
При выборе термометра, помимо требуемого диапазона температур, для точного выбора термометра также очень важны два параметра термометра «процент изменения температуры» и «процент изменения коэффициента излучения»:
① Процент изменения температуры термометра относится к изменению выходного значения объекта из-за изменения температуры. Для инфракрасных термометров чем больше процент изменения температуры, тем выше его чувствительность.
② Процент изменения коэффициента излучения относится к изменению выходного значения прибора при изменении коэффициента излучения измеренного объекта. Поскольку коэффициент излучения стального листа изменяется случайным образом в определенном диапазоне при определенной длине волны и температуре в процессе прокатки стали, изменение выходного значения термометра, вызванное изменением коэффициента излучения, не является реальным изменением температуры мишени. Следовательно, также необходимо настроить процент изменения коэффициента излучения.
