Måleprincip standard og udviklingstrend for infrarødt termometer
Der er mange fordele ved berøringsfri temperaturmåling med et infrarødt termometer, og dets anvendelser spænder fra små eller svært tilgængelige genstande til ætsende kemikalier og følsomme overflader. Denne artikel vil diskutere denne fordel, give beslutningen om det korrekte valg af infrarødt termometer osv. for at illustrere anvendelsesområdet. På grund af bevægelsen af atomer og molekyler vil hvert objekt udstråle elektromagnetiske bølger. Det vigtigste bølgelængde eller spektrale område for berøringsfri temperaturmåling er 0.2 til 2.0 μm. Naturlige stråler i dette område kaldes termisk stråling eller infrarøde stråler.
Et testinstrument til temperaturmåling med infrarøde stråler udstrålet af et testobjekt kaldes et strålingstermometer, et strålingstermometer eller et infrarødt termometer i henhold til den tyske industristandard DIN16160. Disse betegnelser gælder også for de instrumenter, der måler temperatur ved hjælp af synlig farvet stråling udstrålet af et legeme, og som udleder temperatur fra relative spektrale strålingstætheder.
For det første fordelene ved infrarødt termometer temperaturmåling
Berøringsfri temperaturmåling ved at modtage infrarøde stråler udstrålet fra objektet, der skal måles, har mange fordele. På den måde kan vanskeligt tilgængelige eller bevægelige objekter uden problemer måles, såsom materialer med dårlige varmeoverførselsegenskaber eller lav varmekapacitet. Det infrarøde termometers meget korte responstid muliggør hurtig og effektiv regulering af sløjfen. Termometre har ingen sliddele, så der er ingen løbende omkostninger, som der er med termometre. Specielt for små genstande, der skal måles, såsom kontaktmåling, vil der være en stor målefejl på grund af objektets varmeledningsevne. Her kan termometeret bruges uden problemer, og til aggressive kemikalier eller følsomme overflader, som på malede, papir- og plastskinner. Gennem fjernbetjeningsmålingen på lang afstand kan den holde sig væk fra det farlige område, så operatøren ikke er i fare.
2. Principiel struktur af infrarødt termometer
De infrarøde stråler, der modtages fra det målte objekt, fokuseres på detektoren gennem linsen gennem filteret. Detektoren genererer et strøm- eller spændingssignal proportionalt med temperaturen gennem integration af strålingstætheden af det målte objekt. I de efterfølgende tilsluttede elektriske komponenter lineariseres temperatursignalet, emissivitetsområdet korrigeres og omdannes til et standardudgangssignal.
I princippet findes der to typer bærbare termometre og faste termometre. Derfor, når du vælger et passende infrarødt termometer til forskellige målepunkter, vil følgende egenskaber være de vigtigste:
1. Sigte
Kollimatoren har denne effekt, og måleblokken eller målepunktet, som termometeret peger på, kan ses, og kollimatoren kan ofte bruges til målte objekter med stort areal. Til små genstande og lange måleafstande anbefales sigter med instrumentpanelskalaer eller laserpegepunkter i form af lystransmitterende linser.
2. Linse
Linsen bestemmer det målte punkt på pyrometeret. For objekter med stort areal er et pyrometer med en fast brændvidde generelt tilstrækkeligt. Men når måleafstanden er langt fra fokuspunktet, vil billedet ved kanten af målepunktet være uklart. Af denne grund er det bedre at bruge et zoomobjektiv. Inden for det givne zoomområde kan termometeret justere måleafstanden. Det nyeste termometer har en zoombar udskiftelig linse. Den nære linse og den fjerne linse kan kontrolleres igen uden kalibrering. erstatte.
3. Sensorer, altså spektralmodtagere
Temperaturen er omvendt proportional med bølgelængden. Ved lave objekttemperaturer er sensorer, der er følsomme over for langbølgede spektralområder (varmfilmssensorer eller pyroelektriske sensorer), egnede, ved høje temperaturer vil kortbølgefølsomme sensorer sammensat af germanium, silicium, indium-gallium osv. blive brugt Fotoelektrisk Sensorer.
Når du vælger den spektrale følsomhed, skal du også overveje absorptionsbåndene for brint og kuldioxid. I et bestemt bølgelængdeområde er det såkaldte "atmosfæriske vindue", H2 og CO2 næsten gennemsigtige for infrarøde stråler, så lysfølsomheden af termometeret skal være inden for dette område for at udelukke påvirkningen af atmosfæriske koncentrationsændringer, når der måles tynde film eller glas, skal det også tages i betragtning, at disse materialer ikke let penetreres inden for en vis bølgelængde. For at undgå målefejlen forårsaget af baggrundslyset, skal du bruge en passende sensor, der kun modtager overfladetemperaturen. Metaller har denne fysiske egenskab, og emissiviteten stiger med faldet af bølgelængden. Af erfaring, for at måle temperaturen på metaller, skal du generelt vælge * Kort måling af bølgelængde.
3. Udviklingstendens
Som på mange sensorteknologiske områder går udviklingstendensen for termometre også i retning af små, udsøgte former, runde skaller med centrale tråde er de mest ideelle former til installation på maskiner og udstyr, og denne udviklingstendens er Realisering sker gennem kontinuerlig miniaturisering af elektriske komponenter og høj calculus for at lave mindre og mere sarte elektriske komponenter kondenseret i mindre og mindre rum. Sammenlignet med den tidligere analoge teknologi er præcisionen af lineariseringshøjden af detektorsignalet forbedret gennem anvendelse af mikrocontrollere, hvilket også forbedrer instrumentets nøjagtighed.
Markedsforsyningen kræver hurtig, billig modtagelse af måleværdier, som direkte kan udsende et temperatur-proportionalt, lineært strøm-/spændingssignal. Måleværdibearbejdning, såsom nivelleringsfunktioner, speciel værdilagring eller grænsekontakter placeres i intelligent På display, regulator eller SPS (programcontroller) kan emissivitetsjusteringen gennem det eksterne kabel justeres uden for farezonen, selv hvis maskinen kører, og kan også justeres af SPS på dette tidspunkt. Ved brug af kropsstyringer kan databusgrænsefladen nu realiseres uden problemer, men netværksforbindelsen er endnu ikke realiseret, og den fortsatte behandling af signalet fortsætter med at bruge fortidens standard analoge signal. I detektorsektionen bruges et nyt materiale som en fotoelektrisk sensor, hvilket beviser forbedringen af følsomheden og endda forbedringen af opløsningen. I varmefilmssensorer kræver nye sensorer kun kortere justeringstider, den seneste udvikling inden for pyrometre med kollimatorer, er udskiftelige linser med zoom, kan udskiftes uden kalibreringseftersyn, bruger samme grundlag for forskellige målepositioner Instrumenter sparer lagerstyringsomkostninger.
For det fjerde er de vigtigste kriterier for valg af termometer
Brugen af termometeret bestemmes hovedsageligt af måleområdet. Uanset om det er målespændingen eller begyndelsesværdien af måleområdet, bør det være i overensstemmelse med kravene til målearbejdet. Jo større målespændingen er, jo mindre er opløsningen, så nøjagtigheden er højere. Især når startværdien af måletemperaturen er lav, vil nøjagtigheden blive fordoblet, hvis der vælges en stor målespænding, så det anbefales at vælge den mindst mulige målespænding.
Måleområdets begyndelsesværdi bestemmer spektrets følsomhed såvel som typen af detektor. Målefejlen er tydeligvis mindre end den for langbølgesensoren i kortbølgesensoren på grund af forkert justering af emissiviteten, så varmfilmsensoren (8~14μm) ved 800 grader, målefejlen forårsaget af forkert justering af emissiviteten vil være fem gange større end germanium-fotodiodesensorens (1,1~1,6μm). Det tilladte måleområde for germanium-fotodiodesensoren er fra omkring 250 grader C.
