Mätprincip standard och utvecklingstrend för infraröd termometer
Det finns många fördelar med beröringsfri temperaturmätning med en infraröd termometer, och dess tillämpningar sträcker sig från små eller svåråtkomliga föremål till frätande kemikalier och känsliga ytor. Den här artikeln kommer att diskutera denna fördel, ge beslutsamheten för det korrekta valet av infraröd termometer, etc. för att illustrera tillämpningsområdet. På grund av rörelsen av atomer och molekyler kommer varje föremål att utstråla elektromagnetiska vågor. Den viktigaste våglängden eller spektralområdet för beröringsfri temperaturmätning är 0.2 till 2.0 μm. Naturliga strålar i detta område kallas termisk strålning eller infraröd strålning.
Ett testinstrument för temperaturmätning med infraröda strålar som utstrålas av ett testobjekt kallas strålningstermometer, strålningstermometer eller infraröd termometer enligt den tyska industristandarden DIN16160. Dessa beteckningar gäller också för de instrument som mäter temperatur genom synlig färgad strålning som utstrålas av en kropp och som härleder temperatur från relativa spektrala strålningsdensiteter.
För det första fördelarna med temperaturmätning av infraröd termometer
Beröringsfri temperaturmätning genom att ta emot infraröda strålar som utstrålas från föremålet som ska mätas har många fördelar. På så sätt kan svåråtkomliga eller rörliga föremål mätas utan problem, till exempel material med dåliga värmeöverföringsegenskaper eller låg värmekapacitet. Den mycket korta svarstiden hos den infraröda termometern möjliggör snabb och effektiv reglering av slingan. Termometrar har inga slitdelar, så det finns inga löpande kostnader som det är med termometrar. Speciellt för små föremål som ska mätas, såsom kontaktmätning, blir det ett stort mätfel på grund av objektets värmeledningsförmåga. Här kan termometern användas utan problem, och för aggressiva kemikalier eller känsliga ytor, som på målade, pappers- och plastskenor. Genom fjärrkontrollmätningen på långa avstånd kan den hålla sig borta från det farliga området, så att operatören inte är i fara.
2. Principstruktur för infraröd termometer
De infraröda strålarna som tas emot från det uppmätta objektet fokuseras på detektorn genom linsen genom filtret. Detektorn genererar en ström- eller spänningssignal proportionell mot temperaturen genom integrering av strålningstätheten för det uppmätta objektet. I de elektriska komponenterna som ansluts därefter linjäriseras temperatursignalen, emissivitetsarean korrigeras och omvandlas till en standardutgångssignal.
I princip finns det två typer av bärbara termometrar och fasta termometrar. Därför, när du väljer en lämplig infraröd termometer för olika mätpunkter, kommer följande egenskaper att vara de viktigaste:
1. Siktare
Kollimatorn har denna effekt, och mätblocket eller mätpunkten som termometern pekar kan ses, och kollimatorn kan ofta användas för uppmätta föremål med stor yta. För små föremål och långa mätavstånd rekommenderas sikten med instrumentpanelskalor eller laserpekpunkter i form av ljusgenomsläppliga linser.
2. Lins
Linsen bestämmer pyrometerns uppmätta punkt. För objekt med stor yta räcker det i allmänhet med en pyrometer med fast brännvidd. Men när mätavståndet är långt från fokuspunkten blir bilden vid kanten av mätpunkten otydlig. Av denna anledning är det bättre att använda ett zoomobjektiv. Inom det givna zoomområdet kan termometern justera mätavståndet. Den senaste termometern har en zoombar utbytbar lins. Nära linsen och den bortre linsen kan kontrolleras igen utan kalibrering. byta ut.
3. Sensorer, dvs spektralmottagare
Temperaturen är omvänt proportionell mot våglängden. Vid låga objekttemperaturer är sensorer känsliga för långvågsspektralområden (varma filmsensorer eller pyroelektriska sensorer) lämpliga, vid höga temperaturer kommer kortvågskänsliga sensorer som består av germanium, kisel, indium-gallium etc. att användas Fotoelektriska Sensorer.
När du väljer spektral känslighet, beakta även absorptionsbanden för väte och koldioxid. I ett visst våglängdsområde är det så kallade "atmosfäriska fönstret", H2 och CO2 nästan transparenta för infraröda strålar, så termometerns ljuskänslighet måste ligga inom detta område för att utesluta påverkan av atmosfäriska koncentrationsförändringar vid mätning tunna filmer eller glas, måste det också beaktas att dessa material inte lätt penetreras inom en viss våglängd. För att undvika mätfelet som orsakas av bakgrundsljuset, använd en lämplig sensor som endast tar emot yttemperaturen. Metaller har denna fysiska egenskap, och emissiviteten ökar med minskningen av våglängden. Av erfarenhet, för att mäta temperaturen på metaller, välj i allmänhet * Kort mätning våglängd.
3. Utvecklingstrend
Som inom många avkänningsteknikområden går utvecklingstrenden av termometrar också mot små, utsökta former, runda skal med centrala gängor är de mest idealiska formerna för installation på maskiner och utrustning, och denna utvecklingstrend är Förverkligandet sker genom kontinuerlig miniatyrisering av elektriska komponenter och hög kalkyl för att göra mindre och mer känsliga elektriska komponenter kondenserade i mindre och mindre utrymmen. Jämfört med den tidigare analoga tekniken förbättras precisionen för detektorsignalens linjäriseringshöjd genom tillämpning av mikrokontroller, vilket också förbättrar instrumentets noggrannhet.
Marknadsförsörjningen kräver snabb och billig mottagning av mätvärden, som direkt kan mata ut en temperaturproportionell, linjär ström/spänningssignal. Mätvärdesbearbetning, såsom nivelleringsfunktioner, specialvärdeslagring, eller gränskontakter kommer att placeras i den intelligenta På displayen, regulatorn eller SPS (programkontroller) kan emissivitetsjusteringen genom den externa kabeln justeras utanför riskzonen, t.o.m. om maskinen är igång, och kan även justeras av SPS vid denna tidpunkt. Genom användning av kroppskontroller kan databussgränssnittet nu realiseras utan problem, men nätverksanslutningen har ännu inte realiserats, och den fortsatta bearbetningen av signalen fortsätter att använda den tidigare analoga standardsignalen. I detektorsektionen används ett nytt material som en fotoelektrisk sensor, vilket bevisar förbättringen av känsligheten och till och med förbättringen av upplösningen. I heta filmsensorer kräver nya sensorer endast kortare justeringstider, den senaste utvecklingen inom pyrometrar med kollimatorer, är utbytbara linser med zoom, kan bytas ut utan kalibreringskontroller, använder samma grund för olika mätpositioner Instrument sparar lagerhanteringskostnader.
För det fjärde, de viktigaste kriterierna för att välja en termometer
Användningen av termometern bestäms huvudsakligen av mätområdet. Oavsett om det är mätspänningen eller utgångsvärdet för mätområdet bör det överensstämma med kraven i mätarbetet. Ju högre mätspänningen är, desto mindre är upplösningen, så noggrannheten är högre. Speciellt när det initiala värdet på mättemperaturen är lågt kommer noggrannheten att fördubblas om en stor mätspänning väljs, så det rekommenderas att välja minsta möjliga mätspänning.
Det initiala värdet för mätområdet bestämmer spektrumets känslighet, såväl som typen av detektor. Mätfelet är uppenbarligen mindre än det för långvågssensorn i kortvågssensorn på grund av fel justering av emissiviteten, så varmfilmsensorn (8~14μm) vid 800 grader, mätfelet som orsakas av felaktig justering av emissiviteten kommer att vara fem gånger större än den för germanium-fotodiodsensorn (1,1~1,6μm). Det tillåtna mätområdet för germaniumfotodiodsensorn är från cirka 250 grader C.
