Infraröd temperaturmätningsteknik spelar en viktig roll i produktkvalitetskontroll och övervakning, utrustning online feldiagnos, säkerhetsskydd och energibesparing. Under de senaste två decennierna har beröringsfria infraröda termometrar utvecklats snabbt inom teknologin, deras prestanda har kontinuerligt förbättrats, deras användningsområde har kontinuerligt utökats och deras marknadsandel har ökat år för år. Jämfört med kontakttemperaturmätmetoden har infraröd temperaturmätning fördelarna med snabb svarstid, beröringsfri, säker användning och lång livslängd.
Baytek (Lei Tai) företagets beröringsfria produkter för temperaturmätning av infraröd strålning inkluderar bärbara, online- och skanningsserier, och har en mängd valfria tillbehör och motsvarande datorprogramvara, varje serie har olika modeller och specifikationer. Bland olika typer av termometrar med olika specifikationer är det mycket viktigt för användare att välja rätt infraröd termometermodell. Här är bara tankestegen för hur man korrekt väljer termometermodellen för köparens referens.
Hur infraröda termometrar fungerar
Att förstå arbetsprincipen, tekniska indikatorer, miljöarbetsförhållanden, drift och underhåll av gruppens infraröda termometer är att hjälpa användare att välja och använda den infraröda termometern korrekt.
Alla objekt med en temperatur högre än ** noll sänder ständigt ut infraröd strålningsenergi till det omgivande rummet. Den infraröda strålningsegenskaperna hos ett objekt - strålningsenergins storlek och dess fördelning efter våglängd - är nära relaterade till dess yttemperatur. Därför, genom att mäta den infraröda energin som utstrålas av objektet självt, kan dess yttemperatur bestämmas exakt, vilket är den objektiva grund på vilken temperaturmätning av infraröd strålning baseras.
Svart kroppsstrålningslag:
En svart kropp är en idealiserad radiator, som absorberar alla våglängder av strålningsenergi, har ingen reflektion eller överföring av energi och har en emissivitet på 1 på sin yta. Det bör påpekas att det inte finns någon riktig svart kropp i naturen, men för att klargöra och erhålla distributionslagen för infraröd strålning måste en lämplig modell väljas i teoretisk forskning, vilket är den kvantiserade oscillatormodellen av kroppshålighetsstrålning som föreslås av Planck, som leder till Plancks lag om svartkroppsstrålning, det vill säga svartkroppens spektralstrålning uttryckt i våglängd, är utgångspunkten för alla teorier om infraröd strålning, så det kallas svartkroppsstrålningslagen.
Inverkan av objektemissivitet på strålningstermometri:
De faktiska föremålen som finns i naturen är nästan aldrig svarta kroppar. Mängden strålning från alla faktiska föremål beror inte bara på strålningens våglängd och föremålets temperatur, utan också på typen av material som utgör föremålet, beredningsmetoden, den termiska processen samt yttillståndet och miljöförhållandena. . För att lagen om svartkroppsstrålning ska gälla för alla praktiska föremål måste därför en proportionalitetsfaktor relaterad till materialets egenskaper och ytans tillstånd införas, nämligen emissiviteten. Denna koefficient representerar hur nära värmestrålningen från ett verkligt föremål är den från en svart kropp, och har ett värde mellan noll och ett värde mindre än 1. Enligt strålningslagen, så länge som materialets emissivitet är känd , kan den infraröda strålningsegenskaperna för vilket föremål som helst vara kända.
De viktigaste faktorerna som påverkar emissiviteten är:
Materialtyp, ytjämnhet, fysikalisk-kemisk struktur och materialtjocklek m.m.
När du använder en infraröd strålningstermometer för att mäta målets temperatur, bör den infraröda strålningen från målet i dess våglängdsområde mätas först, och sedan bör temperaturen på det uppmätta målet beräknas av termometern. Monokromatiska termometrar är proportionella mot mängden strålning i bandet: tvåfärgade termometrar är proportionella mot förhållandet mellan strålningen i de två banden.
Infrarött system:
Infraröd termometer består av optiskt system, fotodetektor, signalförstärkare, signalbehandling, displayutgång och andra delar. Det optiska systemet koncentrerar den infraröda strålningsenergin från målet i dess synfält, och storleken på synfältet bestäms av termometerns optiska delar och deras positioner. Den infraröda energin fokuseras på en fotodetektor och omvandlas till en motsvarande elektrisk signal. Signalen omvandlas till temperaturvärdet för det uppmätta målet efter att ha korrigerats av förstärkaren och signalbehandlingskretsen, och korrigeras enligt algoritmen för instrumentets interna terapi och målemissiviteten.
Urvalet av infraröda termometrar kan delas in i tre aspekter:
Prestandaindikatorer, såsom temperaturområde, punktstorlek, arbetsvåglängd, mätnoggrannhet, svarstid, etc.; miljö och arbetsförhållanden, såsom omgivningstemperatur, fönster, display och utgång, skyddstillbehör, etc.; andra tillval, såsom användarvänlighet, underhåll Och kalibreringsprestanda och pris etc. har också en viss inverkan på valet av termometer. Med teknologi och kontinuerlig utveckling ger de bästa designerna och nya framstegen inom infraröda termometrar användarna en mängd olika funktionella och multifunktionella instrument, vilket utökar valet.
Bestäm temperaturområdet:
Temperaturmätområdet är termometerns viktigaste prestandaindex. Till exempel täcker Raytek-produkter intervallet -50 grader - plus 3000 grader , men detta kan inte göras med en typ av infraröd termometer. Varje modell av termometer har sitt eget specifika temperaturområde. Därför måste användarens uppmätta temperaturområde anses vara korrekt och heltäckande, varken för snävt eller för brett. Enligt lagen om svartkroppsstrålning kommer förändringen av strålningsenergin som orsakas av temperaturen i spektrumets korta vågband att överstiga förändringen av strålningsenergin som orsakas av emissivitetsfelet.
Bestäm målstorlek:
Enligt principen kan infraröda termometrar delas in i monokromatiska termometrar och tvåfärgade termometrar (strålningskolorimetriska termometrar). För en monokromatisk termometer bör området för målet som ska mätas fylla termometerns synfält under temperaturmätningen. Det rekommenderas att storleken på det uppmätta målet överstiger 50 procent av synfältet. Om storleken på målet är mindre än synfältet kommer bakgrundsstrålningsenergin att komma in i termometerns audiovisuella gren för att störa temperaturmätningen, vilket resulterar i fel. Omvänt, om målet är större än termometerns synfält, kommer termometern inte att påverkas av bakgrunden utanför mätområdet.
För Raytek tvåfärgstermometer bestäms temperaturen av förhållandet mellan strålningsenergin i två oberoende våglängdsband. Därför, när det uppmätta målet är litet och inte fullt av platsen, och närvaron av rök, damm och hinder på mätbanan kommer att dämpa strålningsenergin, kommer det inte att påverka mätresultaten. Även när energin är dämpad med 95 procent kan den erforderliga temperaturmätningsnoggrannheten fortfarande garanteras. För det lilla målet, som är i rörelse eller vibrerar, ibland rör sig i synfältet, eller kanske delvis rör sig utanför synfältet, under dessa förhållanden är användningen av en tvåfärgstermometer det bästa valet. Om det är omöjligt att direkt sikta mellan termometern och målet, mätkanalen är krökt, smal, blockerad etc., är den tvåfärgade fiberoptiska termometern det bästa valet. Detta beror på dess lilla diameter och flexibilitet för att överföra optisk strålningsenergi över krökta, blockerade och vikta kanaler, vilket möjliggör mätning av mål som är svåra att komma åt, svåra förhållanden eller nära elektromagnetiska fält.
Bestämma optisk upplösning (avstånd och känslighet)
Optisk upplösning bestäms av förhållandet D till S, vilket är förhållandet mellan avståndet D mellan termometern och målet och diametern på mätpunkten, S. Om termometern måste installeras långt bort från målet på grund av miljön förhållanden och små mål som ska mätas, bör en termometer med hög optisk upplösning väljas. Ju högre optisk upplösning, desto högre D:S-förhållande, desto högre kostnad för termometern.
Bestäm våglängdsområdet:
Emissionsförmågan och ytegenskaperna hos målmaterialet bestämmer termometerns spektrala respons eller våglängd. För legeringsmaterial med hög reflektivitet finns en låg eller varierande emissivitet. I högtemperaturområdet är den bästa våglängden för mätning av metallmaterial nära-infraröd, och våglängden på 0.18-1.0μm kan väljas. Andra temperaturzoner kan välja 1,6 μm, 2,2 μm och 3,9 μm våglängder. Eftersom vissa material är transparenta vid vissa våglängder kommer infraröd energi att tränga igenom dessa material, så speciella våglängder bör väljas för detta material. Till exempel, våglängden 10 μm, 2,2 μm och 3,9 μm (glaset som ska testas bör vara mycket tjockt, annars kommer det att passera igenom) väljs för att mäta glasets inre temperatur; våglängden på 5.0 μm väljs för att mäta glasets inre temperatur; våglängden på 8-14 μm är lämplig för det låga mätområdet; Våglängden 3,43 μm väljs för mätning av polyetenplastfilm och våglängden 4,3 μm eller 7,9 μm väljs för polyester. Om tjockleken överstiger 0.4mm, väljs våglängden på 8-14μm; till exempel, smalbandsvåglängden 4.24-4.3μm används för att mäta C02 i flamman, smalbandsvåglängden 4.64μm används för att mäta CO i flamman, och 4.47μm våglängden används för att åtgärd N02 i lågan.
Bestäm svarstid:
Svarstiden representerar den infraröda termometerns svarshastighet på förändringen av den uppmätta temperaturen, vilket definieras som den tid som krävs för att nå 95 procent av energin för den maximala avläsningen. Det är relaterat till tidskonstanten för fotodetektorn, signalbehandlingskretsen och displaysystemet. Svarstiden för byteks nya infraröda termometer kan nå 1ms. Detta är mycket snabbare än mätmetoden för kontakttemperatur. Om målets rörelsehastighet är mycket snabb eller vid mätning av det snabba uppvärmningsmålet, bör den infraröda termometern med snabb respons väljas, annars kommer det tillräckliga signalsvaret inte att uppnås, vilket kommer att minska mätnoggrannheten. Men inte alla applikationer kräver infraröda termometrar med snabb respons. För stationära eller måltermiska processer med termisk tröghet kan termometerns svarstid minskas. Därför bör valet av svarstid för den infraröda termometern anpassas till situationen för det uppmätta målet.
Signalbehandlingsfunktion:
Att mäta diskreta processer (som tillverkning av delar) skiljer sig från kontinuerliga processer, vilket kräver att infraröda termometrar har signalbehandlingsfunktioner (som topphållning, dalhållning, medelvärde). Till exempel, när man mäter glaset på transportbandet, är det nödvändigt att använda topphållning, och utsignalen för dess temperatur överförs till styrenheten.
Miljöförhållanden att beakta:
Termometerns miljöförhållanden har stor inverkan på mätresultaten, som bör övervägas och lösas på rätt sätt, annars kommer det att påverka temperaturmätningens noggrannhet och till och med orsaka skador på termometern. När omgivningstemperaturen är för hög och det finns damm, rök och ånga kan tillbehör som skyddsjackor, vattenkylning, luftkylningssystem och luftrenare från tillverkaren användas. Dessa tillbehör kan effektivt lösa miljöpåverkan och skydda termometern för noggrann temperaturmätning. Vid identifiering av tillbehör bör standardiserade tjänster krävas så mycket som möjligt för att minska installationskostnaderna. När rök, damm eller andra partiklar försämrar den uppmätta energisignalen är en tvåfärgstermometer det bästa valet. Vid buller, elektromagnetiska fält, vibrationer eller otillgängliga miljöförhållanden eller andra svåra förhållanden är fiberoptiska dubbelfärgstermometrar det bästa valet.
I förseglade eller farliga materialapplikationer (som behållare eller vakuumlådor) observerar termometern genom ett fönster. Materialet måste ha tillräcklig styrka och klara arbetsvåglängdsområdet för den använda termometern. Det är också nödvändigt att avgöra om operatören också behöver observera genom fönstret, så välj lämplig installationsplats och fönstermaterial för att undvika ömsesidig påverkan. I lågtemperaturmätningsapplikationer används Ge- eller Si-material vanligtvis som fönster, som är ogenomskinliga för synligt ljus, och det mänskliga ögat kan inte observera målet genom fönstret. Om operatören behöver passera genom fönstermålet bör ett optiskt material som överför både infraröd strålning och synligt ljus användas. Till exempel bör ett optiskt material som överför både infraröd strålning och synligt ljus, som ZnSe eller BaF2, användas som fönstermaterial.
Enkel att använda och lätt att använda:
Infraröda termometrar ska vara intuitiva, enkla att använda och lätta att använda av operatörer. Bland dem är en bärbar infraröd termometer ett litet, lätt och bärbart temperaturmätningsinstrument som integrerar temperaturmätning och displayutgång. Displaypanelen kan visa temperatur och mata ut olika temperaturinformation, och en del kan styras med fjärrkontroll eller datorprogram.
Vid tuffa och komplexa miljöförhållanden kan ett system med separat temperaturmäthuvud och display väljas för enkel installation och konfiguration. Den signalutgångsform som matchar den aktuella styrutrustningen kan väljas.
Kalibrering av termometrar för infraröd strålning:
Infraröda termometrar måste kalibreras för att korrekt visa temperaturen på målet som mäts. Om den använda termometern är ur tolerans vid användning, måste den returneras till tillverkaren eller reparationsverkstaden för omkalibrering.
