Princip měření standard a trend vývoje infračerveného teploměru
Bezdotykové měření teploty infračerveným teploměrem má mnoho výhod a jeho aplikace sahá od malých nebo těžko dostupných předmětů až po korozivní chemikálie a citlivé povrchy. Tento článek pojednává o této výhodě, dává rozhodnost o správné volbě infračerveného teploměru atd. pro ilustraci rozsahu použití. Díky pohybu atomů a molekul bude každý předmět vyzařovat elektromagnetické vlny. Nejdůležitější vlnová délka nebo spektrální rozsah pro bezkontaktní měření teploty je 0,2 až 2.0 μm. Přírodní paprsky v tomto rozsahu se nazývají tepelné záření nebo infračervené paprsky.
Zkušební přístroj pro měření teploty infračervenými paprsky vyzařovanými testovaným objektem se nazývá radiační teploměr, radiační teploměr nebo infračervený teploměr podle německé průmyslové normy DIN16160. Tato označení platí také pro přístroje, které měří teplotu viditelným barevným zářením vyzařovaným tělesem a které odvozují teplotu z relativních spektrálních hustot záření.
Za prvé, výhody měření teploty infračerveným teploměrem
Bezkontaktní měření teploty přijímáním infračervených paprsků vyzařovaných z měřeného objektu má mnoho výhod. Tímto způsobem lze bez problémů měřit obtížně dostupné nebo pohybující se předměty, jako jsou materiály se špatnými vlastnostmi přenosu tepla nebo nízkou tepelnou kapacitou. Velmi krátká doba odezvy infračerveného teploměru umožňuje rychlou a efektivní regulaci smyčky. Teploměry nemají žádné opotřebitelné díly, takže nevznikají žádné průběžné náklady jako u teploměrů. Zejména u malých předmětů, které mají být měřeny, jako je kontaktní měření, dojde k velké chybě měření kvůli tepelné vodivosti předmětu. Zde lze teploměr bez problémů použít i pro agresivní chemikálie nebo citlivé povrchy, jako jsou lakované, papírové a plastové lišty. Díky dálkovému měření se může držet dál od nebezpečné oblasti, takže obsluha nebude v nebezpečí.
2. Princip konstrukce infračerveného teploměru
Infračervené paprsky přijímané z měřeného objektu jsou zaostřeny na detektor přes čočku přes filtr. Detektor generuje proudový nebo napěťový signál úměrný teplotě integrací hustoty záření měřeného objektu. V následně připojených elektrických součástech je teplotní signál linearizován, oblast emisivity je korigována a převedena na standardní výstupní signál.
V zásadě existují dva typy přenosných teploměrů a pevných teploměrů. Proto při výběru vhodného infračerveného teploměru pro různá místa měření budou hlavní tyto vlastnosti:
1. Zaměřovač
Tento efekt má kolimátor a je vidět měřicí blok nebo měřicí bod namířený teploměrem a kolimátor lze často použít pro velkoplošné měřené objekty. Pro malé předměty a dlouhé měřicí vzdálenosti se doporučují mířidla se stupnicí přístrojové desky nebo laserové zaměřovací body ve formě světlopropustných čoček.
2. Objektiv
Čočka určuje měřený bod pyrometru. Pro velkoplošné předměty obecně postačí pyrometr s pevnou ohniskovou vzdáleností. Ale když je vzdálenost měření daleko od bodu zaostření, obraz na okraji bodu měření bude nejasný. Z tohoto důvodu je lepší použít zoom objektiv. V rámci daného rozsahu zoomu může teploměr upravit vzdálenost měření. Nejnovější teploměr má zoomovatelnou výměnnou čočku. Čočku na blízko a na dálku lze znovu zkontrolovat bez kalibrace. nahradit.
3. Senzory, tj. spektrální přijímače
Teplota je nepřímo úměrná vlnové délce. Při nízkých teplotách objektů jsou vhodné senzory citlivé na dlouhovlnné spektrální oblasti (horkovrstvé senzory nebo pyroelektrické senzory), při vysokých teplotách se použijí krátkovlnné citlivé senzory složené z germania, křemíku, india-gallia atd. Fotoelektrické Senzory.
Při výběru spektrální citlivosti zvažte také absorpční pásma pro vodík a oxid uhličitý. V určitém rozsahu vlnových délek, takzvaném "atmosférickém okně", jsou H2 a CO2 pro infračervené paprsky téměř průhledné, takže citlivost teploměru na světlo musí být v tomto rozsahu, aby se vyloučil vliv změn atmosférické koncentrace při měření. tenké filmy nebo skla, je třeba také vzít v úvahu, že těmito materiály nelze snadno pronikat v rámci určité vlnové délky. Abyste se vyhnuli chybě měření způsobené podsvícením, použijte vhodný senzor, který přijímá pouze povrchovou teplotu. Kovy mají tuto fyzikální vlastnost a emisivita se zvyšuje s klesající vlnovou délkou. Ze zkušenosti, pro měření teploty kovů, obecně zvolte * Krátká vlnová délka měření.
3. Vývojový trend
Stejně jako v mnoha oblastech snímací techniky směřuje vývojový trend teploměrů také k malým, nádherným tvarům, kruhové pláště se středovým závitem jsou nejideálnějšími tvary pro instalaci na strojích a zařízeních a tento vývojový trend je Realizace je prostřednictvím neustálé miniaturizace elektrických součástky a vysoký počet pro výrobu menších a jemnějších elektrických součástek kondenzovaných v menších a menších prostorech. Ve srovnání s minulou analogovou technologií je přesnost výšky linearizace signálu detektoru vylepšena použitím mikrokontrolérů, čímž se také zlepšuje přesnost přístroje.
Nabídka na trhu vyžaduje rychlý, levný příjem naměřených hodnot, který může přímo vydávat teplotně úměrný lineární proud/napěťový signál. Zpracování naměřených hodnot, jako jsou nivelační funkce, ukládání speciálních hodnot nebo hraniční kontakty budou umístěny v inteligentním Na displeji, regulátoru nebo SPS (programovém ovladači) lze nastavení emisivity pomocí externího kabelu upravit mimo nebezpečnou zónu, a to i pokud je stroj v chodu, a může být v tuto chvíli také nastaven SPS. Pomocí ovládacích prvků na těle lze nyní bez problémů realizovat rozhraní datové sběrnice, ale síťové připojení ještě nebylo realizováno a pokračující zpracování signálu nadále využívá standardní analogový signál z minulosti. V sekci detektorů je použit nový materiál jako fotoelektrický senzor, který dokazuje zlepšení citlivosti a dokonce i zlepšení rozlišení. U snímačů s horkým filmem vyžadují nové snímače pouze kratší doby seřízení, nejnovější vývoj v pyrometrech s kolimátory, jsou výměnnými objektivy se zoomem, lze je vyměnit bez překontrolování kalibrace, používají stejný základ pro různé polohy měření Přístroje šetří náklady na správu skladu.
Za čtvrté, hlavní kritéria pro výběr teploměru
Použití teploměru je dáno především rozsahem měření. Ať už se jedná o měřicí napětí nebo počáteční hodnotu oblasti měření, mělo by být v souladu s požadavky měřicí práce. Čím větší je měřicí napětí, tím menší je rozlišení, takže přesnost je vyšší. Zejména když je počáteční hodnota teploty měření nízká, přesnost se při volbě velkého měřicího napětí zdvojnásobí, proto se doporučuje volit co nejmenší měřicí napětí.
Počáteční hodnota oblasti měření určuje citlivost spektra a také typ detektoru. Chyba měření je zjevně menší než chyba dlouhovlnného senzoru v krátkovlnném senzoru kvůli špatnému nastavení emisivity, takže senzor horkého filmu (8~14μm) při 800 stupních, chyba měření způsobená špatné nastavení emisivity bude pětkrát větší než u germaniového fotodiodového senzoru (1,1~1,6μm). Přípustný rozsah měření germaniového fotodiodového senzoru je od cca 250°C.
