Måleprinsipp standard og utviklingstrend for infrarødt termometer
Det er mange fordeler med berøringsfri temperaturmåling med et infrarødt termometer, og bruksområdene varierer fra små eller vanskelig tilgjengelige gjenstander til etsende kjemikalier og sensitive overflater. Denne artikkelen vil diskutere denne fordelen, gi avgjørelsen om riktig valg av infrarødt termometer, etc. for å illustrere anvendelsesomfanget. På grunn av bevegelsen av atomer og molekyler vil hvert objekt utstråle elektromagnetiske bølger. Den viktigste bølgelengden eller spektralområdet for berøringsfri temperaturmåling er 0.2 til 2.0 μm. Naturlige stråler i dette området kalles termisk stråling eller infrarøde stråler.
Et testinstrument for temperaturmåling med infrarøde stråler utstrålt av et testobjekt kalles et strålingstermometer, et strålingstermometer eller et infrarødt termometer i henhold til den tyske industristandarden DIN16160. Disse betegnelsene gjelder også for de instrumentene som måler temperatur ved synlig farget stråling utstrålet av et legeme, og som utleder temperatur fra relative spektrale strålingstettheter.
For det første fordelene med infrarødt termometer temperaturmåling
Berøringsfri temperaturmåling ved å motta infrarøde stråler utstrålt fra objektet som skal måles har mange fordeler. På denne måten kan vanskelig tilgjengelige eller bevegelige objekter måles uten problemer, som materialer med dårlige varmeoverføringsegenskaper eller lav varmekapasitet. Den svært korte responstiden til det infrarøde termometeret muliggjør rask og effektiv regulering av sløyfen. Termometre har ingen slitedeler, så det er ingen løpende kostnader slik det er med termometre. Spesielt for små objekter som skal måles, som kontaktmåling, vil det være stor målefeil på grunn av objektets varmeledningsevne. Her kan termometeret brukes uten problemer, og til aggressive kjemikalier eller sensitive overflater, som på malte, papir- og plastskinner. Gjennom fjernkontrollmålingen på lang avstand kan den holde seg unna det farlige området, slik at operatøren ikke er i fare.
2. Prinsippstruktur for infrarødt termometer
De infrarøde strålene som mottas fra det målte objektet, fokuseres på detektoren gjennom linsen gjennom filteret. Detektoren genererer et strøm- eller spenningssignal proporsjonalt med temperaturen gjennom integrering av strålingstettheten til det målte objektet. I de elektriske komponentene som kobles til deretter, lineariseres temperatursignalet, emissivitetsområdet korrigeres og omdannes til et standard utgangssignal.
I prinsippet finnes det to typer bærbare termometre og faste termometre. Derfor, når du velger et passende infrarødt termometer for forskjellige målepunkter, vil følgende egenskaper være de viktigste:
1. Sikter
Kollimatoren har denne effekten, og måleblokken eller målepunktet pekt av termometeret kan sees, og kollimatoren kan ofte brukes til målte objekter med store arealer. For små gjenstander og lange måleavstander anbefales sikter med instrumentpanelskalaer eller laserpekepunkter i form av lystransmitterende linser.
2. Linse
Linsen bestemmer det målte punktet til pyrometeret. For objekter med stort område er et pyrometer med fast brennvidde vanligvis tilstrekkelig. Men når måleavstanden er langt fra fokuspunktet, vil bildet ved kanten av målepunktet være uklart. Av denne grunn er det bedre å bruke et zoomobjektiv. Innenfor det gitte zoomområdet kan termometeret justere måleavstanden. Det nyeste termometeret har en zoombar utskiftbar linse. Den nære linsen og den fjerne linsen kan kontrolleres på nytt uten kalibrering. erstatte.
3. Sensorer, dvs. spektralmottakere
Temperaturen er omvendt proporsjonal med bølgelengden. Ved lave objekttemperaturer er sensorer som er følsomme for langbølgede spektralområder (varmfilmsensorer eller pyroelektriske sensorer) egnet, ved høye temperaturer vil kortbølgefølsomme sensorer sammensatt av germanium, silisium, indium-gallium osv. bli brukt Fotoelektriske Sensorer.
Når du velger spektralfølsomhet, bør du også vurdere absorpsjonsbåndene for hydrogen og karbondioksid. I et visst bølgelengdeområde er det såkalte "atmosfæriske vinduet", H2 og CO2 nesten gjennomsiktige for infrarøde stråler, så lysfølsomheten til termometeret må være innenfor dette området for å utelukke påvirkning av atmosfæriske konsentrasjonsendringer , ved måling tynne filmer eller glass, må det også tas i betraktning at disse materialene ikke lett penetreres innenfor en viss bølgelengde. For å unngå målefeilen forårsaket av bakgrunnslyset, bruk en egnet sensor som kun mottar overflatetemperaturen. Metaller har denne fysiske egenskapen, og emissiviteten øker med reduksjonen av bølgelengden. Av erfaring, for å måle temperaturen på metaller, velger du vanligvis * Kort måling av bølgelengde.
3. Utviklingstrend
Som på mange felter innen sensorteknologi går utviklingen av termometre også mot små, utsøkte former, runde skall med sentrale tråder er de mest ideelle formene for installasjon på maskiner og utstyr, og denne utviklingstrenden er Realisering skjer gjennom kontinuerlig miniatyrisering av elektrisk komponenter, og høy kalkulus for å gjøre mindre og mer delikate elektriske komponenter kondensert i mindre og mindre rom. Sammenlignet med tidligere analog teknologi, forbedres presisjonen av lineariseringshøyden til detektorsignalet ved bruk av mikrokontrollere, og dermed forbedrer instrumentets nøyaktighet.
Markedsforsyning krever raskt, rimelig mottak av måleverdier, som direkte kan sende ut et temperaturproporsjonalt, lineært strøm-/spenningssignal. Måleverdibehandling, som nivelleringsfunksjoner, spesialverdilagring, eller grensekontakter vil bli plassert i intelligent På displayet, regulatoren eller SPS (programkontrolleren) kan emissivitetsjusteringen gjennom den eksterne kabelen justeres utenfor faresonen, til og med hvis maskinen er i gang, og kan også justeres av SPS på dette tidspunktet. Gjennom bruk av kroppskontroller kan databussgrensesnittet nå realiseres uten problemer, men nettverksforbindelsen er ennå ikke realisert, og den fortsatte behandlingen av signalet fortsetter å bruke fortidens standard analoge signal. I detektordelen brukes et nytt materiale som en fotoelektrisk sensor, som beviser forbedringen av følsomheten og til og med forbedringen av oppløsningen. I varmefilmsensorer krever nye sensorer kun kortere justeringstider, den siste utviklingen innen pyrometre med kollimatorer, er utskiftbare linser med zoom, kan byttes ut uten kalibreringskontroller, bruker samme grunnlag for ulike måleposisjoner Instrumenter sparer lagerstyringskostnader.
For det fjerde, hovedkriteriene for å velge et termometer
Bruken av termometeret bestemmes hovedsakelig av måleområdet. Enten det er målespenningen eller startverdien til måleområdet, bør det være i tråd med kravene til målearbeidet. Jo større målespenningen er, jo mindre er oppløsningen, så nøyaktigheten er høyere. Spesielt når startverdien til måletemperaturen er lav, vil nøyaktigheten dobles dersom en stor målespenning velges, så det anbefales å velge minst mulig målespenning.
Startverdien til måleområdet bestemmer følsomheten til spekteret, samt typen detektor. Målefeilen er åpenbart mindre enn den for langbølgesensoren i kortbølgesensoren på grunn av feil justering av emissiviteten, så varmfilmsensoren (8~14μm) ved 800 grader, målefeilen forårsaket av feil justering av emissivitet vil være fem ganger større enn for germanium-fotodiodesensoren (1,1~1,6μm). Det tillatte måleområdet til germanium-fotodiodesensoren er fra ca. 250 grader C.
