Infrasarkanā termometra pielietojums tērauda velmēšanas ražošanā
Infrasarkanā termometra sastāvs
Infrasarkanie termometri, kas pazīstami arī kā infrasarkanā starojuma termometri, nosaka izmērītā objekta temperatūru, mērot objekta elektromagnētisko starojumu, kas nāk no objektā esošās enerģijas. Rūpnieciskiem lietojumiem mēs rūpējamies par infrasarkano starojumu, kas stiepjas no redzamās gaismas īsākiem viļņu garumiem līdz infrasarkanajai gaismai līdz 20 μm. Tāpēc infrasarkanais termometrs (radiācijas termometrs) ir ierīce, kas nosaka starojuma enerģiju un izmanto elektrisko signālu, lai izteiktu tai atbilstošo temperatūru.
Infrasarkanos termometrus parasti var iedalīt četrās daļās: proti, optiskā sistēma, infrasarkanais detektors, signāla apstrādes daļa un displeja izvades daļa.
1 Optiskā sistēma
Optiskā sistēma ir svarīga infrasarkanā termometra sastāvdaļa. Tās galvenās funkcijas ir: starojuma enerģijas konverģence, mērķēšana uz mērāmo mērķi, termometra redzes lauka noteikšana un noteikta termometra iekšpuses blīvējuma iedarbība.
2 infrasarkanie detektori
Infrasarkanais detektors ir infrasarkanā termometra galvenā daļa. Infrasarkanais detektors caur objektīvu saņem izmērītā objekta starojuma enerģiju, pārvērš izstarojuma enerģiju elektriskā signālā un, visbeidzot, iegūst izmērītā objekta virsmas temperatūru, veicot turpmāku apstrādi.
3 Signāla apstrāde
Infrasarkanais detektors pārvērš infrasarkano starojumu elektriskajā signālā, kas tiek nosūtīts uz signāla apstrādes daļu un tiek ievadīts mikroprocesorā, izmantojot priekšpastiprinātāju un A/D pārveidošanu. Tajā pašā laikā apkārtējās temperatūras kompensācijas signāls tiek ievadīts arī mikroprocesorā, ko mikroprocesors linearizē. Pēc apstrādes, vides kompensācijas un izstarojuma korekcijas tiek iegūts koriģētais izejas signāls.
4 displeja izeja
Praktiskajos lietojumos procesora nodrošinātais temperatūras signāls tiek izmantots divos veidos: viens ir tā attēlošana caur displeju; otrs ir temperatūras signāla nosūtīšana uz rūpniecisko vadības sistēmu, lai realizētu ražošanas procesa kontroli, un ir arī divi veidi, kā to izmantot vienlaikus.
Dažāda veida termometri var parādīt reāllaika vērtību, maksimālo vērtību, minimālo vērtību, vidējo vērtību, starpību, kā arī var parādīt izstarojuma iestatījuma vērtību, trauksmes iestatījuma vērtību utt. Pēc programmatūras apstrādes tas var arī parādīt temperatūras līkni, siltuma karti utt. Visbiežāk izmantotie termometri ir 0-20mA vai 4-20mA strāvas izvade. Ja nepieciešams sprieguma signāls, strāvas signālu var arī pārveidot un mērogot.
Infrasarkanā termometra izvēle
Rūpnieciskos lietojumos starp pirometru un izmērīto mērķi bieži vien atrodas daži nesēji, kas var vājināt vai pat pilnībā bloķēt izmērītā mērķa virsmas enerģijas starojumu, un pirometrs var izmērīt tikai to mērķi, ko tas "redz". Mūsu parasti izmantotie fiksētie termometri galvenokārt ietver šādas kategorijas:
① Platjoslas termometrs vai platjoslas termometrs, tā spektrālās reakcijas diapazonu ierobežo optiskā sistēma, ko galvenokārt izmanto zemas temperatūras mērīšanai, kas aprīkota ar detektoru ar plašu spektrālās reakcijas diapazonu.
② Izvēlieties joslas termometru, tā reakcijas viļņa garumu ierobežo filtrs, un detektora reakcijas joslu var izvēlēties atbilstoši lietojumprogrammas vajadzībām.
③ Īsviļņu termometrs var samazināt mērījumu kļūdu, mainoties izstarojumam. Šeit minētais īsais vilnis ir relatīvs, un tas var būt 0,6 μm viļņa garums 1500 K temperatūrā vai 3 μm viļņa garums 300 K temperatūrā.
④ Kolorimetriskiem termometriem, kas pazīstami arī kā divu krāsu termometri, ir labāki mērījumu rezultāti, ja tos izmanto "ļoti netīrā atmosfērā".
Termometra izvēlē, papildus vajadzīgajam temperatūras diapazonam, precīzai termometra izvēlei ļoti svarīgi ir arī divi termometra parametri "temperatūras maiņas procents" un "izstarojuma izmaiņu procents":
① Termometra temperatūras maiņas procents attiecas uz objekta izejas vērtības izmaiņām temperatūras izmaiņu dēļ. Infrasarkanajiem termometriem, jo lielāka ir temperatūras izmaiņu procentuālā daļa, jo lielāka ir tā jutība.
② Emisijas koeficienta izmaiņu procents attiecas uz instrumenta izejas vērtības izmaiņām, mainoties izmērītā mērķa izstarojuma koeficientam. Tā kā tērauda velmēšanas procesā tērauda plāksnes izstarojuma koeficients mainās nejauši noteiktā diapazonā pie noteikta viļņa garuma un temperatūras, termometra izejas vērtības izmaiņas, ko izraisa emisijas koeficienta izmaiņas, nav mērķa reālās temperatūras izmaiņas. Tāpēc ir nepieciešams arī pielāgot izstarojuma izmaiņu procentuālo daudzumu.
