Стандарт на принципа на измерване и тенденция на развитие на инфрачервения термометър
Има много предимства на безконтактното измерване на температурата с инфрачервен термометър и неговите приложения варират от малки или труднодостъпни обекти до корозивни химикали и чувствителни повърхности. Тази статия ще обсъди това предимство, ще даде решителността на правилния избор на инфрачервен термометър и т.н., за да илюстрира обхвата на приложение. Поради движението на атомите и молекулите всеки обект ще излъчва електромагнитни вълни. Най-важната дължина на вълната или спектрален диапазон за безконтактно измерване на температура е 0.2 до 2.0 μm. Естествените лъчи в този диапазон се наричат топлинна радиация или инфрачервени лъчи.
Изпитвателен уред за измерване на температура чрез инфрачервени лъчи, излъчвани от изпитван обект, се нарича радиационен термометър, радиационен термометър или инфрачервен термометър съгласно немския промишлен стандарт DIN16160. Тези обозначения се прилагат и за онези инструменти, които измерват температурата чрез видимо цветно лъчение, излъчвано от тяло, и които извличат температура от относителните спектрални плътности на излъчване.
Първо, предимствата на измерването на температурата с инфрачервен термометър
Безконтактното измерване на температурата чрез получаване на инфрачервени лъчи, излъчвани от обекта за измерване, има много предимства. По този начин могат да се измерват безпроблемно труднодостъпни или движещи се обекти, като например материали с лоши свойства на топлопреминаване или нисък топлинен капацитет. Много краткото време за реакция на инфрачервения термометър позволява бързо и ефективно регулиране на контура. Термометрите нямат износващи се части, така че няма текущи разходи, каквито има при термометрите. Особено за малки обекти, които трябва да бъдат измерени, като например контактно измерване, ще има голяма грешка при измерване поради топлопроводимостта на обекта. Тук термометърът може да се използва без никакви проблеми и за агресивни химикали или чувствителни повърхности, като боядисани, хартиени и пластмасови релси. Чрез измерването на дистанционното управление на дълги разстояния той може да стои далеч от опасната зона, така че операторът да не бъде в опасност.
2. Принципна структура на инфрачервения термометър
Инфрачервените лъчи, получени от измервания обект, се фокусират върху детектора през лещата през филтъра. Детекторът генерира сигнал за ток или напрежение, пропорционален на температурата чрез интегриране на плътността на излъчване на измервания обект. В електрическите компоненти, свързани след това, температурният сигнал се линеаризира, площта на излъчване се коригира и се преобразува в стандартен изходен сигнал.
По принцип има два вида преносими термометри и фиксирани термометри. Следователно, при избора на подходящ инфрачервен термометър за различни точки на измерване, следните характеристики ще бъдат основните:
1. Аймер
Колиматорът има този ефект и може да се види измервателният блок или точката на измерване, насочена от термометъра, и колиматорът често може да се използва за измервани обекти с голяма площ. За малки обекти и големи разстояния за измерване се препоръчват мерници със скали на арматурното табло или лазерни насочващи точки под формата на светлопропускливи лещи.
2. Обектив
Обективът определя измерената точка на пирометъра. За обекти с голяма площ обикновено е достатъчен пирометър с фиксирано фокусно разстояние. Но когато разстоянието на измерване е далеч от точката на фокусиране, 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. Най-новият термометър има сменяема леща с възможност за мащабиране. Близкият обектив и далечният обектив могат да бъдат проверени отново без калибриране. замени.
3. Сензори, т.е. спектрални приемници
Температурата е обратно пропорционална на дължината на вълната. При ниски температури на обекта са подходящи сензори, чувствителни към дълговълнови спектрални области (сензори с горещ филм или пироелектрични сензори), при високи температури ще се използват чувствителни към къси вълни сензори, съставени от германий, силиций, индий-галий и др. Фотоелектрически Сензори.
Когато избирате спектралната чувствителност, вземете предвид и лентите на поглъщане за водород и въглероден диоксид. В определен диапазон на дължина на вълната, така нареченият "атмосферен прозорец", H2 и CO2 са почти прозрачни за инфрачервените лъчи, така че светлинната чувствителност на термометъра трябва да бъде в този диапазон, за да се изключи влиянието на промените в атмосферната концентрация при измерване. тънки филми или стъкла, трябва също така да се има предвид, че тези материали не проникват лесно в рамките на определена дължина на вълната. За да избегнете грешката в измерването, причинена от фоновата светлина, използвайте подходящ сензор, който получава само повърхностната температура. Металите имат това физическо свойство и излъчвателната способност се увеличава с намаляването на дължината на вълната. От опит, за измерване на температурата на металите обикновено избирайте * Къса дължина на вълната на измерване.
3. Тенденция на развитие
Както в много области на сензорната технология, тенденцията на развитие на термометрите също е към малки, изящни форми, кръглите корпуси с централни резби са най-идеалните форми за инсталиране на машини и оборудване и тази тенденция на развитие е Реализацията е чрез непрекъсната миниатюризация на електрическите компоненти и висока калкулация за създаване на по-малки и по-деликатни електрически компоненти, кондензирани във все по-малки и по-малки пространства. В сравнение с предишната аналогова технология, прецизността на височината на линеаризация на сигнала на детектора е подобрена чрез прилагането на микроконтролери, като по този начин се подобрява и точността на инструмента.
Пазарното предлагане изисква бързо, евтино приемане на стойност на измерване, което може директно да изведе пропорционален на температурата линеен сигнал за ток/напрежение. Обработката на стойността на измерване, като функции за нивелиране, съхранение на специална стойност или гранични контакти, ще бъде поставена в интелигентния На дисплея, регулатора или SPS (програмен контролер), настройката на коефициента на излъчване чрез външния кабел може да се регулира извън опасната зона, дори ако машината работи и може също да се регулира от SPS в този момент. Чрез използването на органите за управление на тялото интерфейсът на шината за данни вече може да се реализира без никакви проблеми, но мрежовата връзка все още не е реализирана и продължаващата обработка на сигнала продължава да използва стандартния аналогов сигнал от миналото. В детекторната част е използван нов материал като фотоелектричен сензор, което доказва подобряването на чувствителността и дори подобряването на разделителната способност. При сензорите за горещ филм новите сензори изискват само по-кратки времена за настройка, най-новите разработки в пирометрите с колиматори, са сменяеми лещи с увеличение, могат да бъдат заменени без повторни проверки на калибрирането, използват една и съща основа за различни позиции на измерване Инструментите спестяват разходи за управление на склада.
Четвърто, основните критерии за избор на термометър
Използването на термометъра се определя главно от обхвата на измерване. Независимо дали става въпрос за напрежението на измерване или първоначалната стойност на зоната на измерване, то трябва да е в съответствие с изискванията на измервателната работа. Колкото по-голямо е измервателното напрежение, толкова по-малка е разделителната способност, така че точността е по-висока. Особено когато първоначалната стойност на температурата на измерване е ниска, точността ще се удвои, ако се избере голямо напрежение на измерване, така че се препоръчва да изберете възможно най-ниското напрежение на измерване.
Първоначалната стойност на зоната на измерване определя чувствителността на спектъра, както и вида на детектора. Грешката на измерване очевидно е по-малка от тази на дълговълновия сензор в късовълновия сензор поради грешна настройка на емисионната способност, така че сензорът за горещ филм (8~14μm) при 800 градуса, грешката на измерване, причинена от грешната настройка на излъчвателната способност ще бъде пет пъти по-голяма от тази на сензора с германиев фотодиод (1,1~1,6μm). Допустимият диапазон на измерване на сензора с германиев фотодиод е от около 250 градуса C.
