Стандарти за принцип на измерване и примери за приложение на инфрачервени термометри
Има много предимства при използването на инфрачервен термометър за безконтактно измерване на температурата, вариращи от малки или труднодостъпни предмети до корозивни химикали и чувствителни повърхностни материали. Тази статия ще обсъди това предимство и ще обясни обхвата на приложение за определяне на правилния избор на инфрачервен термометър. Поради движението на атомите и молекулите всеки обект излъчва електромагнитни вълни и най-важната дължина на вълната или спектрален диапазон за безконтактно измерване на температурата е между 0.2 и 2.0 μ M. естествените лъчи в този диапазон се наричат топлинно лъчение или инфрачервено лъчение.
Изпитвателният уред за измерване на температурата чрез инфрачервеното лъчение на измервания обект се нарича радиационен термометър, радиационен термометър или инфрачервен термометър съгласно немския индустриален стандарт DIN16160. Тези имена се отнасят и за инструменти, които измерват температурата, използвайки видими цветни лъчи, излъчвани от измервания обект, както и инструменти, които извличат температура от относителната спектрална плътност на излъчване.
Предимства на измерването на температурата с инфрачервени термометри
Има много предимства на безконтактното измерване на температурата чрез получаване на инфрачервено лъчение от измервания обект. По този начин измерванията на температурата могат да се извършват без проблеми за обекти, които са трудни за достигане или преместване, като материали с лош топлопренос или много малък топлинен капацитет. Краткото време за реакция на инфрачервения термометър може бързо да постигне ефективна настройка на веригата. Термометърът няма компоненти, които могат да се износят, така че няма непрекъснати разходи като използването на термометър. Особено при много малки измервани обекти, като например използване на контактно измерване, топлопроводимостта на обекта ще доведе до значителни грешки в измерването. Няма съмнение, че тук могат да се използват термометри, както и за корозивни химикали или чувствителни повърхности, като боя, хартия и пластмасови пътеки. Чрез измерване с дистанционно управление е възможно да стоите далеч от опасни зони, което прави операторите безопасни.
Принцип и конструкция на инфрачервения термометър
Фокусирайте инфрачервения лъч, получен от измервания обект върху детектора през леща и филтър. Детекторът генерира сигнал за ток или напрежение, пропорционален на температурата чрез интегриране на плътността на излъчване на измервания обект. В свързаните електрически компоненти температурният сигнал се линеаризира, областта на излъчване се коригира и се преобразува в стандартен изходен сигнал.
По принцип има два вида температурни детектори: преносими температурни детектори и фиксирани температурни детектори. Следователно, при избора на подходящ инфрачервен температурен детектор за различни точки на измерване, следните характеристики ще бъдат основните:
1. Колиматор
Колиматорът има тази функция и може да се види измервателният блок или точката, посочена от термометъра. Големи площи от измервания обект често могат да бъдат без колиматор. При измерване на малки обекти и далечни разстояния се препоръчва използването на мерник под формата на прозрачно огледало със скала на таблото или лазерна насочваща точка.
2. Обектив
Лещата определя измерената точка на термометъра. За големи обекти обикновено е достатъчен термометър с фиксирано фокусно разстояние. Но когато разстоянието на измерване е далеч от фокусната точка, изображението на ръба на точката на измерване ще бъде неясно. Поради тази причина е по-добре да използвате вариообектив. В рамките на дадения диапазон на увеличение, термометърът може да регулира разстоянието на измерване. Новият термометър има сменяема леща с варио, а лещите за близко и далечно разстояние могат да се сменят без калибриране и повторна проверка.
3. Сензори, т.е. спектрални приемници
При избора на спектрална чувствителност трябва да се вземат предвид и спектралните ленти на поглъщане на водорода и въглеродния диоксид. В рамките на определен диапазон на дължина на вълната, известен като "атмосферен прозорец", H2 и CO2 почти проникват през инфрачервената светлина. Следователно чувствителността на термометъра към промените в светлината трябва да бъде в този диапазон, за да се изключи влиянието на промените в атмосферната концентрация. Когато измервате тънки филми или стъкло, е необходимо също така да вземете предвид материалите, които не могат лесно да проникнат в определен диапазон на дължина на вълната. За да се избегнат грешки в измерването, причинени от фоновата светлина, се използват подходящи сензори, които получават само повърхностна температура. Металите имат тази физическа характеристика и излъчвателната способност се увеличава с намаляването на дължината на вълната. Въз основа на опита, измерването на температурата на металите обикновено избира по-къса дължина на вълната на измерване.
