Infraröda termometrar för fabrikstillämpningar
Temperatur, tryck, elektrisk ström, spänning och andra mängder är välkända grundläggande fysiska parametrar. Inom industrisektorn utövar de betydande inverkan på produktkvalitet och fullständig processkontroll. Bland dessa grundläggande fysikaliska storheter är temperaturmätning och kalibrering betydligt svårare i jämförelse. Detta härrör från de mycket komplexa effekterna av "värmeisolering" och "värmeöverföring" som är inneboende i temperatursystem. Som ett resultat tenderar temperaturmätnings- och kalibreringssystem att vara skrymmande, kräver långa stabiliseringsperioder och möter hinder för att förbättra noggrannheten. Detta står i motsats till trycksystem: så länge som läckage i trycköverföringsrörledningar förhindras förblir inre och yttre tryck isolerade från varandra. Snabb trycköverföring kan således enkelt uppnås med stabiliseringstider på endast flera millisekunder, medan mätnoggrannheten lätt kan nå bättre än flera delar per tiotusen.
När det gäller temperaturmätsystem med hög precision och hög stabilitet är perfekt värmeisolering - vilket betyder fullständig blockering av värmeöverföring - ouppnåeligt i praktiken. Det är vanligt att använda en tillräckligt stor volym. När väl termisk jämvikt har uppnåtts anses temperaturfältsgradienten inom en liten delvolym nära det inre masscentret vara tillräckligt enhetlig. Detta utgör en viktig orsak till den stora fysiska storleken på temperaturkalibreringskällor. Värmeöverföringen inom temperatursystem är dessutom komplicerad och sker via värmeledning, konvektion och strålning. Det är praktiskt taget omöjligt att framkalla en abrupt temperaturförändring och uppnå omedelbar termisk jämvikt. För konventionella temperaturkalibreringskällor kräver därför att garantera tillfredsställande enhetlighet i temperaturfältet stora dimensioner tillsammans med långa uppvärmnings- och kylcykler. Följaktligen blir inspektion, underhåll och kalibrering av industriella temperaturmätsystem tidskrävande, arbetsintensiva och kostsamma. Upprepad demontering och återmontering av temperatursonder försämrar också systemets tillförlitlighet.
Industrin kräver en kompakt, lätt bärbar temperaturkalibrator jämförbar med tryckkalibratorer. Icke desto mindre måste sådana miniatyriserade bärbara temperaturkalibratorer övervinna dålig enhetlighet och stabilitet i temperaturfältet till följd av minskad storlek. För att uppnå stabila temperaturnivåer inom korta uppvärmnings- och kylcykler är noggrant samordnade uppvärmnings- och kylfunktioner obligatoriska för att minska varaktigheterna för upprampning och nedrampning. Ändå försämrar uppvärmning och kylning i ett miniatyriserat bad med konstant temperatur i sin tur enhetligheten i temperaturfältet. Att balansera alla dessa faktorer för att producera ultrakompakta bärbara temperaturkalibratorer med acceptabel noggrannhet och snabb temperaturrampning har länge varit ett eftertraktat mål för instrument för fältanvändning inom forskning och utveckling av temperaturmätningsteknologi.
