Приложение на инфрачервения термометър в стоманопрокатното производство
Състав на инфрачервен термометър
Инфрачервените термометри, известни още като инфрачервени радиационни термометри, определят температурата на измервания обект чрез измерване на електромагнитното излъчване на обекта, което идва от енергията, съдържаща се в обекта. За индустриални приложения ние се занимаваме с инфрачервено лъчение, което се простира от по-късите дължини на вълната на видимата светлина до инфрачервената светлина до 20 μm. Следователно инфрачервеният термометър (радиационен термометър) е устройство, което измерва количествено лъчистата енергия и използва изходен електрически сигнал, за да изрази съответната температура.
Инфрачервените термометри обикновено могат да бъдат разделени на четири части: а именно оптична система, инфрачервен детектор, част за обработка на сигнала и част за изход на дисплея.
1 Оптична система
Оптичната система е важна част от инфрачервения термометър. Неговите основни функции са: конвергенция на лъчиста енергия, насочване към целта за измерване, определяне на зрителното поле на термометъра и определен ефект на запечатване от вътрешната страна на термометъра.
2 инфрачервени детектора
Инфрачервеният детектор е основната част на инфрачервения термометър. Инфрачервеният детектор получава лъчистата енергия на измервания обект през лещата на обектива, преобразува лъчистата енергия в електрически сигнал и накрая получава температурата на повърхността на измервания обект чрез последваща обработка.
3 Обработка на сигнали
Инфрачервеният детектор преобразува инфрачервеното лъчение в електрически сигнал, който се изпраща към частта за обработка на сигнала и се въвежда в микропроцесора чрез предусилвателя и A/D преобразуване. В същото време сигналът за компенсация на температурата на околната среда също се въвежда към микропроцесора, който се линеаризира от микропроцесора. След обработка, компенсация на околната среда и корекция на емисионната способност се получава коригираният изходен сигнал.
4 дисплей изход
В практическите приложения температурният сигнал, осигурен от процесора, се използва по два начина: единият е да се покаже на дисплея; другият е да изпрати температурния сигнал до индустриалната система за управление, за да реализира контрола на производствения процес и има два начина да го използвате едновременно.
Различните видове термометри могат да показват стойност в реално време, максимална стойност, минимална стойност, средна стойност, разлика и могат също така да показват стойност на настройка на коефициента на излъчване, стойност на настройка на алармата и т.н. След софтуерна обработка може също да показва температурна крива, топлинна карта и т.н. Най-често използваните термометри са 0-20mA или 4-20mA токов изход. Ако е необходим сигнал за напрежение, токовият сигнал също може да бъде преобразуван и мащабиран.
Избор на инфрачервен термометър
В индустриалните приложения често има някаква среда между пирометъра и измерваната цел, която може да отслаби или дори напълно да блокира излъчването на повърхностната енергия на измерената цел, а пирометърът може да измерва само целта, която „вижда“. Нашите често използвани фиксирани термометри включват главно следните категории:
① Широколентов термометър или широколентов термометър, спектралният му диапазон на реакция е ограничен от оптичната система, използвана главно за измерване на ниска температура, оборудвана с детектор с широк спектрален диапазон на реакция.
② Изберете лентовия термометър, неговата дължина на вълната на реакция е ограничена от филтъра и лентата на реакция на детектора може да бъде избрана според нуждите на приложението.
③ Термометърът с къси вълни може да намали грешката на измерване, когато коефициентът на излъчване се промени. Късата вълна, спомената тук, е относителна и може да бъде дължина на вълната 0.6 μm при температура 1500 K или дължина на вълната 3 μm при температура 300 K.
④ Колориметричните термометри, известни също като двуцветни термометри, имат по-добри резултати от измерване, когато се използват в „много мръсна атмосфера“.
При избора на термометър, в допълнение към необходимия температурен диапазон, двата параметъра на термометъра "процент на промяна на температурата" и "процент на промяна на емисионната способност" също са много важни за точния избор на термометъра:
① Процентът на промяна на температурата на термометъра се отнася до промяната на изходната стойност на обекта поради промяната на температурата. За инфрачервените термометри, колкото по-голям е процентът на промяна на температурата, толкова по-висока е чувствителността му.
② Процентът на промяна на емисионната способност се отнася до промяната на изходната стойност на инструмента, когато се промени емисионната способност на измерената цел. Тъй като коефициентът на излъчване на стоманената плоча се променя произволно в определен диапазон при определена дължина на вълната и температура по време на процеса на валцуване на стомана, промяната в изходната стойност на термометъра, причинена от промяната в коефициента на излъчване, не е реалната промяна на температурата на целта. Следователно е необходимо също така да се регулира процентът на промяна на емисионната способност.
