Aplicação do termômetro infravermelho na produção de laminados de aço
Composição do termômetro infravermelho
Os termômetros infravermelhos, também conhecidos como termômetros de radiação infravermelha, determinam a temperatura do objeto medido medindo a radiação eletromagnética do objeto, que vem da energia contida no objeto. Para aplicações industriais, estamos preocupados com a radiação infravermelha que se estende desde os comprimentos de onda mais curtos da luz visível até a luz infravermelha de até 20 μm. Portanto, um termômetro infravermelho (termômetro de radiação) é um dispositivo que quantifica a energia radiante e usa a saída do sinal elétrico para expressar sua temperatura correspondente.
Os termômetros infravermelhos geralmente podem ser divididos em quatro partes: sistema óptico, detector infravermelho, parte de processamento de sinal e parte de saída de exibição.
1 sistema óptico
O sistema óptico é uma parte importante do termômetro infravermelho. Suas principais funções são: a convergência da energia radiante, a mira no alvo a ser medido, a determinação do campo de visão do termômetro e um certo efeito de vedação no interior do termômetro.
2 detectores infravermelhos
O detector infravermelho é a parte central do termômetro infravermelho. O detector infravermelho recebe a energia radiante do objeto medido através da lente objetiva, converte a energia radiante em um sinal elétrico e, finalmente, obtém a temperatura da superfície do objeto medido por meio de processamento subsequente.
3 Processamento de sinal
O detector infravermelho converte a radiação infravermelha em um sinal elétrico, que é enviado para a parte de processamento de sinal e é inserido no microprocessador por meio do pré-amplificador e da conversão A/D. Ao mesmo tempo, o sinal de compensação da temperatura ambiente também é inserido no microprocessador, que é linearizado pelo microprocessador. Após processamento, compensação ambiental e correção de emissividade, o sinal de saída corrigido é obtido.
4 saída de exibição
Em aplicações práticas, o sinal de temperatura fornecido pelo processador é utilizado de duas formas: uma é exibi-lo através do display; o outro é enviar o sinal de temperatura para o sistema de controle industrial para realizar o controle do processo de produção, e também há duas maneiras de usá-lo ao mesmo tempo.
Diferentes tipos de termômetros podem exibir valor em tempo real, valor máximo, valor mínimo, valor médio, diferença e também podem exibir valor de configuração de emissividade, valor de configuração de alarme, etc. Após o processamento do software, ele também pode exibir curva de temperatura, mapa de calor etc. Os termômetros mais usados são 0-20mA ou 4-20mA de saída de corrente. Se for necessário um sinal de tensão, o sinal de corrente também pode ser convertido e dimensionado.
Seleção de termômetro infravermelho
Em aplicações industriais, geralmente existem alguns meios entre o pirômetro e o alvo medido, que podem enfraquecer ou mesmo bloquear completamente a radiação da energia da superfície do alvo medido, e o pirômetro só pode medir o alvo que "vê". Nossos termômetros fixos comumente usados incluem principalmente as seguintes categorias:
① Termômetro de banda larga, ou termômetro de banda larga, sua faixa de resposta espectral é limitada pelo sistema óptico, usado principalmente para medir baixa temperatura, equipado com um detector com ampla faixa de resposta espectral.
② Selecione o termômetro de banda, seu comprimento de onda de resposta é limitado pelo filtro e a banda de resposta do detector pode ser selecionada de acordo com as necessidades da aplicação.
③ O termômetro de onda curta pode reduzir o erro de medição quando a emissividade muda. A onda curta mencionada aqui é relativa e pode ser um comprimento de onda de 0,6 μm a uma temperatura de 1500K ou um comprimento de onda de 3 μm a uma temperatura de 300K.
④ Os termômetros colorimétricos, também conhecidos como termômetros de duas cores, apresentam melhores resultados de medição quando usados em "ambientes muito sujos".
Na seleção do termômetro, além da faixa de temperatura necessária, os dois parâmetros do termômetro "porcentagem de mudança de temperatura" e "porcentagem de mudança de emissividade" também são muito importantes para a seleção precisa do termômetro:
① A porcentagem de mudança de temperatura do termômetro refere-se à mudança do valor de saída do objeto devido à mudança de temperatura. Para termômetros infravermelhos, quanto maior a porcentagem de mudança de temperatura, maior sua sensibilidade.
② A porcentagem de alteração da emissividade refere-se à alteração do valor de saída do instrumento quando a emissividade do alvo medido muda. Uma vez que a emissividade da placa de aço muda aleatoriamente dentro de uma certa faixa em um determinado comprimento de onda e temperatura durante o processo de laminação do aço, a mudança no valor de saída do termômetro causada pela mudança na emissividade não é a mudança de temperatura real do alvo. Portanto, também é necessário ajustar o percentual de alteração da emissividade.
