Стандарт принципа измерения и тенденция развития инфракрасного термометра
Бесконтактное измерение температуры с помощью инфракрасного термометра имеет много преимуществ, и его применение варьируется от небольших или труднодоступных объектов до коррозионно-активных химических веществ и чувствительных поверхностей. В этой статье будет рассмотрено это преимущество, дана решительность в правильном выборе инфракрасного термометра и т. д., чтобы проиллюстрировать сферу применения. Из-за движения атомов и молекул каждый объект будет излучать электромагнитные волны. Наиболее важный диапазон длин волн или спектральный диапазон для бесконтактного измерения температуры составляет от 0,2 до 2,0 мкм. Естественные лучи в этом диапазоне называются тепловым излучением или инфракрасными лучами.
Испытательный прибор для измерения температуры инфракрасными лучами, излучаемыми испытуемым объектом, называется радиационным термометром, радиационным термометром или инфракрасным термометром в соответствии с немецким промышленным стандартом DIN16160. Эти обозначения также применяются к тем приборам, которые измеряют температуру по видимому цветному излучению, излучаемому телом, и получают температуру по относительной спектральной плотности излучения.
Во-первых, преимущества измерения температуры инфракрасным термометром
Бесконтактное измерение температуры путем приема инфракрасных лучей, излучаемых измеряемым объектом, имеет много преимуществ. Таким образом, можно без проблем измерять труднодоступные или движущиеся объекты, например, материалы с плохими свойствами теплопередачи или низкой теплоемкостью. Очень короткое время отклика инфракрасного термометра позволяет быстро и эффективно регулировать контур. Термометры не имеют быстроизнашивающихся частей, поэтому нет текущих затрат, как в случае с термометрами. В частности, для небольших объектов, подлежащих измерению, таких как контактное измерение, будет большая ошибка измерения из-за теплопроводности объекта. Здесь термометр можно без проблем использовать и для агрессивных химикатов, и для чувствительных поверхностей, например, на окрашенных, бумажных и пластиковых рельсах. Благодаря дистанционному измерению дистанционного управления он может держаться подальше от опасной зоны, так что оператор не будет в опасности.
2. Принципиальная структура инфракрасного термометра
Инфракрасные лучи, полученные от измеряемого объекта, фокусируются на детектор через линзу через фильтр. Детектор генерирует сигнал тока или напряжения, пропорциональный температуре, путем интегрирования плотности излучения измеряемого объекта. В электрических компонентах, подключенных после этого, температурный сигнал линеаризуется, площадь излучения корректируется и преобразуется в стандартный выходной сигнал.
В принципе, есть два типа переносных и стационарных термометров. Поэтому при выборе подходящего инфракрасного термометра для разных точек измерения основными будут следующие характеристики:
1. Наводчик
Коллиматор имеет этот эффект, и можно увидеть измерительный блок или точку измерения, на которую указывает термометр, и коллиматор часто можно использовать для измеряемых объектов большой площади. Для малых объектов и больших дистанций измерения рекомендуются прицелы со шкалами приборной доски или лазерные целеуказатели в виде светопропускающих линз.
2. Объектив
Объектив определяет измеряемую точку пирометра. Для объектов большой площади обычно достаточно пирометра с фиксированным фокусным расстоянием. Но когда расстояние измерения далеко от точки фокусировки, изображение на краю точки измерения будет нечетким. По этой причине лучше использовать зум-объектив. В заданном диапазоне увеличения термометр может регулировать расстояние измерения. Последний термометр имеет масштабируемую сменную линзу. Ближнюю линзу и дальнюю линзу можно перепроверить без калибровки. заменять.
3. Сенсоры, т.е. спектральные приемники
Температура обратно пропорциональна длине волны. При низких температурах объекта подходят датчики, чувствительные к длинноволновым областям спектра (термопленочные датчики или пироэлектрические датчики), при высоких температурах будут использоваться коротковолновые чувствительные датчики на основе германия, кремния, индия-галлия и т. д. Фотоэлектрические Датчики.
При выборе спектральной чувствительности учитывайте также полосы поглощения водорода и углекислого газа. В определенном диапазоне длин волн, так называемом «атмосферном окне», Н2 и СО2 практически прозрачны для инфракрасных лучей, поэтому светочувствительность термометра должна находиться в этом диапазоне, чтобы исключить влияние изменения концентрации атмосферы, при измерении тонкие пленки или стекла, следует также учитывать, что эти материалы не легко проникают в пределах определенной длины волны. Во избежание ошибки измерения, вызванной фоновым освещением, используйте подходящий датчик, который принимает только температуру поверхности. Металлы обладают этим физическим свойством, и коэффициент излучения увеличивается с уменьшением длины волны. Исходя из опыта, для измерения температуры металлов обычно выбирают * Короткую длину волны измерения.
3. Тенденция развития
Как и во многих областях сенсорных технологий, тенденция развития термометров также направлена на малые изящные формы, круглые корпуса с центральной резьбой являются наиболее идеальными формами для установки на машинах и оборудовании, и эта тенденция развития заключается в реализации через непрерывную миниатюризацию электрических компоненты и высокий расчет, чтобы сделать меньшие и более тонкие электрические компоненты, сжатые во все меньших и меньших пространствах. По сравнению с предыдущей аналоговой технологией точность высоты линеаризации сигнала детектора улучшена за счет применения микроконтроллеров, что также повышает точность прибора.
Поставка на рынок требует быстрого и недорогого приема измеренных значений, которые могут напрямую выводить линейный сигнал тока/напряжения, пропорциональный температуре. Обработка измеренных значений, таких как функции выравнивания, сохранение специальных значений или граничные контакты, будет размещена на интеллектуальном дисплее, регуляторе или SPS (программном контроллере), регулировка коэффициента излучения через внешний кабель может быть отрегулирована за пределами опасной зоны, даже если машина работает, а также может быть отрегулирована SPS в это время. Благодаря использованию элементов управления кузовом интерфейс шины данных теперь может быть реализован без каких-либо проблем, но сетевое соединение еще не реализовано, и для дальнейшей обработки сигнала по-прежнему используется стандартный аналоговый сигнал прошлого. В секции детектора в качестве фотоэлектрического датчика используется новый материал, что свидетельствует об улучшении чувствительности и даже улучшении разрешения. В термопленочных датчиках новые датчики требуют только более короткого времени настройки, последние разработки в пирометрах с коллиматорами, сменные объективы с зумом, могут быть заменены без перепроверки калибровки, используют одну и ту же основу для разных положений измерения. Инструменты экономят затраты на управление складом.
В-четвертых, основные критерии выбора термометра
Применение термометра в основном определяется диапазоном измерения. Будь то напряжение измерения или начальное значение области измерения, оно должно соответствовать требованиям измерительной работы. Чем больше напряжение измерения, тем меньше разрешение, поэтому точность выше. В частности, когда начальное значение температуры измерения низкое, точность будет удвоена, если будет выбрано большое измерительное напряжение, поэтому рекомендуется выбирать наименьшее возможное измерительное напряжение.
Начальное значение области измерения определяет чувствительность спектра, а также тип детектора. Ошибка измерения, очевидно, меньше, чем у длинноволнового датчика в коротковолновом датчике из-за неправильной настройки коэффициента излучения, поэтому датчик с горячей пленкой (8 ~ 14 мкм) при 800 градусах, ошибка измерения, вызванная неправильная регулировка коэффициента излучения будет в пять раз больше, чем у германий-фотодиодного датчика (1,1~1,6 мкм). Допустимый диапазон измерения германиевого фотодиодного датчика примерно от 250 градусов С.
