Mērīšanas principa standarts un infrasarkanā termometra attīstības tendence
Bezkontakta temperatūras mērīšanai ar infrasarkano termometru ir daudz priekšrocību, un tās pielietojums ir no maziem vai grūti sasniedzamiem objektiem līdz kodīgām ķīmiskām vielām un jutīgām virsmām. Šajā rakstā tiks apspriesta šī priekšrocība, sniegta izšķiroša nozīme pareizai infrasarkanā termometra izvēlei utt., lai ilustrētu pielietojuma jomu. Atomu un molekulu kustības dēļ katrs objekts izstaros elektromagnētiskos viļņus. Vissvarīgākais viļņa garums jeb spektrālais diapazons bezkontakta temperatūras mērīšanai ir 0,2 līdz 2.0 μm. Dabiskos starus šajā diapazonā sauc par termisko starojumu vai infrasarkanajiem stariem.
Testa instrumentu temperatūras mērīšanai ar infrasarkanajiem stariem, ko izstaro testa objekts, sauc par radiācijas termometru, radiācijas termometru vai infrasarkano termometru saskaņā ar Vācijas rūpniecisko standartu DIN16160. Šie apzīmējumi attiecas arī uz tiem instrumentiem, kas mēra temperatūru ar redzamu krāsainu starojumu, ko izstaro ķermenis, un kas nosaka temperatūru no relatīvā spektrālā starojuma blīvuma.
Pirmkārt, infrasarkanā termometra temperatūras mērīšanas priekšrocības
Bezkontakta temperatūras mērīšanai, uztverot infrasarkanos starus, kas izstaro no mērāmā objekta, ir daudz priekšrocību. Tādā veidā bez problēmām var izmērīt grūti sasniedzamus vai kustīgus objektus, piemēram, materiālus ar vājām siltuma pārneses īpašībām vai zemu siltumietilpību. Infrasarkanā termometra ļoti īsais reakcijas laiks ļauj ātri un efektīvi regulēt cilpu. Termometriem nav dilstošu detaļu, tāpēc nav nekādu pastāvīgu izmaksu, kā tas ir ar termometriem. Īpaši maziem mēramiem objektiem, piemēram, kontaktu mērījumiem, objekta siltumvadītspējas dēļ būs liela mērījuma kļūda. Šeit termometru var izmantot bez problēmām un agresīvām ķīmiskām vielām vai jutīgām virsmām, piemēram, uz krāsotām, papīra un plastmasas sliedēm. Izmantojot tālvadības pults mērījumus, tas var palikt prom no bīstamās zonas, lai operators netiktu apdraudēts.
2. Infrasarkanā termometra principiālā uzbūve
Infrasarkanie stari, kas saņemti no izmērītā objekta, tiek fokusēti uz detektoru caur objektīvu caur filtru. Detektors ģenerē temperatūrai proporcionālu strāvas vai sprieguma signālu, integrējot izmērītā objekta starojuma blīvumu. Pēc tam pievienotajos elektriskajos komponentos temperatūras signāls tiek linearizēts, izstarojuma laukums tiek koriģēts un pārveidots par standarta izejas signālu.
Principā ir divu veidu pārnēsājamie termometri un fiksētie termometri. Tāpēc, izvēloties piemērotu infrasarkano termometru dažādiem mērījumu punktiem, galvenie būs šādi raksturlielumi:
1. Taimers
Kolimatoram ir šāds efekts, un var redzēt termometra norādīto mērīšanas bloku vai mērīšanas punktu, un kolimatoru bieži var izmantot liela laukuma mērīšanas objektiem. Maziem objektiem un lieliem mērīšanas attālumiem ieteicams izmantot tēmēkļus ar mērinstrumentu paneļa svariem vai lāzera rādīšanas punktiem gaismu caurlaidīgu lēcu veidā.
2. Objektīvs
Lēca nosaka pirometra izmērīto punktu. Liela laukuma objektiem parasti pietiek ar pirometru ar fiksētu fokusa attālumu. Bet, ja mērījuma attālums ir tālu no fokusa punkta, attēls mērīšanas punkta malā būs neskaidrs. Šī iemesla dēļ labāk ir izmantot tālummaiņas objektīvu. Dotajā tālummaiņas diapazonā termometrs var regulēt mērījuma attālumu. Jaunākajam termometram ir tuvināms nomaināms objektīvs. Tuvo objektīvu un tālu objektīvu var atkārtoti pārbaudīt bez kalibrēšanas. aizvietot.
3. Sensori, ti, spektrālie uztvērēji
Temperatūra ir apgriezti proporcionāla viļņa garumam. Zemā objektu temperatūrā ir piemēroti sensori, kas ir jutīgi pret garo viļņu spektrālajiem apgabaliem (karstās plēves sensori vai piroelektriskie sensori), augstā temperatūrā tiks izmantoti īsviļņu jutīgi sensori, kas sastāv no germānija, silīcija, indija-gallija u.c. Fotoelektriskie. Sensori.
Izvēloties spektrālo jutību, ņemiet vērā arī ūdeņraža un oglekļa dioksīda absorbcijas joslas. Noteiktā viļņa garuma diapazonā tā sauktais "atmosfēras logs", H2 un CO2 ir gandrīz caurspīdīgi infrasarkanajiem stariem, tāpēc termometra gaismas jutībai jābūt šajā diapazonā, lai mērīšanas laikā izslēgtu atmosfēras koncentrācijas izmaiņu ietekmi. plānās plēvēs vai stiklos, jāņem vērā arī tas, ka šie materiāli nav viegli iekļūst noteiktā viļņa garumā. Lai izvairītos no mērījumu kļūdas, ko izraisa fona apgaismojums, izmantojiet piemērotu sensoru, kas uztver tikai virsmas temperatūru. Metāliem ir šī fiziskā īpašība, un izstarojuma koeficients palielinās, samazinoties viļņa garumam. Pēc pieredzes, lai mērītu metālu temperatūru, parasti izvēlieties * Īsu mērījumu viļņa garumu.
3. Attīstības tendence
Tāpat kā daudzās sensoru tehnoloģiju jomās, arī termometru attīstības tendence ir vērsta uz mazām, izsmalcinātām formām, apaļie apvalki ar centrālajiem vītnēm ir ideālākās formas uzstādīšanai mašīnās un iekārtās, un šī attīstības tendence tiek realizēta, nepārtraukti miniaturējot elektriskos komponenti un augsts aprēķins, lai padarītu mazākus un trauslākus elektriskos komponentus kondensētus mazākās un mazākās telpās. Salīdzinot ar iepriekšējo analogo tehnoloģiju, detektora signāla linearizācijas augstuma precizitāte tiek uzlabota, izmantojot mikrokontrollerus, tādējādi uzlabojot arī instrumenta precizitāti.
Tirgus piedāvājums prasa ātru, lētu mērījumu vērtību saņemšanu, kas var tieši izvadīt temperatūrai proporcionālu lineāru strāvas/sprieguma signālu. Mērījumu vērtību apstrāde, piemēram, izlīdzināšanas funkcijas, īpaša vērtību glabāšana vai robežkontakti tiks ievietoti viedajā Uz displeja, regulatora vai SPS (programmas kontrolleris), izstarojuma regulēšanu, izmantojot ārējo kabeli, var regulēt ārpus bīstamās zonas, pat ja iekārta darbojas, un to pašlaik var regulēt arī SPS. Izmantojot korpusa vadības ierīces, datu kopnes saskarni tagad var realizēt bez problēmām, taču tīkla savienojums vēl nav izveidots, un signāla turpmākajā apstrādē tiek izmantots pagātnes standarta analogais signāls. Detektoru sadaļā kā fotoelektrisks sensors izmantots jauns materiāls, kas apliecina jutības uzlabošanos un pat izšķirtspējas uzlabošanos. Karstās plēves sensoros jaunajiem sensoriem ir nepieciešams tikai īsāks regulēšanas laiks, jaunākie sasniegumi pirometros ar kolimatoriem, ir maināmi objektīvi ar tālummaiņu, var nomainīt bez kalibrēšanas atkārtotām pārbaudēm, izmanto vienu un to pašu bāzi dažādām mērījumu pozīcijām Instrumenti ietaupa noliktavas pārvaldības izmaksas.
Ceturtkārt, galvenie termometra izvēles kritēriji
Termometra lietošanu galvenokārt nosaka mērījumu diapazons. Neatkarīgi no tā, vai tas ir mērīšanas spriegums vai mērīšanas zonas sākotnējā vērtība, tai jāatbilst mērīšanas darba prasībām. Jo lielāks ir mērīšanas spriegums, jo mazāka ir izšķirtspēja, tāpēc precizitāte ir augstāka. Īpaši tad, ja mērīšanas temperatūras sākotnējā vērtība ir zema, precizitāte dubultosies, ja tiks izvēlēts liels mērīšanas spriegums, tāpēc ieteicams izvēlēties mazāko iespējamo mērīšanas spriegumu.
Mērījumu laukuma sākotnējā vērtība nosaka spektra jutību, kā arī detektora veidu. Mērījumu kļūda acīmredzami ir mazāka nekā garo viļņu sensoram īsviļņu sensorā nepareizas izstarojuma regulēšanas dēļ, tāpēc karstās plēves sensors (8 ~ 14 μm) pie 800 grādiem, mērījumu kļūda, ko izraisa nepareiza izstarojuma regulēšana būs piecas reizes lielāka nekā germānija fotodiode sensoram (1,1 ~ 1,6 μm). Germānija fotodiodes sensora pieļaujamais mērījumu diapazons ir no aptuveni 250 grādiem C.
