Padrão de princípio de medição e tendência de desenvolvimento do termômetro infravermelho
Há muitas vantagens na medição de temperatura sem contato com um termômetro infravermelho, e suas aplicações variam de objetos pequenos ou de difícil acesso a produtos químicos corrosivos e superfícies sensíveis. Este artigo irá discutir esta vantagem, dar a determinação da escolha correta do termômetro infravermelho, etc. para ilustrar o escopo de aplicação. Devido ao movimento de átomos e moléculas, todo objeto irradiará ondas eletromagnéticas. O comprimento de onda ou faixa espectral mais importante para medição de temperatura sem contato é 0.2 a 2.0 μm. Os raios naturais nesta faixa são chamados de radiação térmica ou raios infravermelhos.
Um instrumento de teste para medição de temperatura por raios infravermelhos irradiados por um objeto de teste é chamado de termômetro de radiação, termômetro de radiação ou termômetro infravermelho de acordo com o padrão industrial alemão DIN16160. Essas designações também se aplicam aos instrumentos que medem a temperatura por radiação colorida visível irradiada por um corpo e que derivam a temperatura das densidades radiantes espectrais relativas.
Primeiro, as vantagens da medição de temperatura por termômetro infravermelho
A medição de temperatura sem contato recebendo raios infravermelhos irradiados do objeto a ser medido tem muitas vantagens. Desta forma, objetos de difícil acesso ou em movimento podem ser medidos sem problemas, como materiais com propriedades de transferência de calor ruins ou baixa capacidade de calor. O tempo de resposta muito curto do termômetro infravermelho permite uma regulação rápida e eficiente do circuito. Os termômetros não têm peças de desgaste, portanto, não há custos contínuos como os termômetros. Especialmente para pequenos objetos a serem medidos, como medição de contato, haverá um grande erro de medição devido à condutividade térmica do objeto. Aqui, o termômetro pode ser usado sem problemas e para produtos químicos agressivos ou superfícies sensíveis, como trilhos pintados, de papel e plástico. Através da medição de controle remoto de longa distância, ele pode ficar longe da área perigosa, para que o operador não esteja em perigo.
2. Estrutura principal do termômetro infravermelho
Os raios infravermelhos recebidos do objeto medido são focados no detector através da lente através do filtro. O detector gera um sinal de corrente ou tensão proporcional à temperatura através da integração da densidade de radiação do objeto medido. Nos componentes elétricos conectados posteriormente, o sinal de temperatura é linearizado, a área de emissividade é corrigida e convertida em um sinal de saída padrão.
Em princípio, existem dois tipos de termômetros portáteis e termômetros fixos. Portanto, ao escolher um termômetro infravermelho adequado para diferentes pontos de medição, as seguintes características serão as principais:
1. Mira
O colimador tem esse efeito, e o bloco de medição ou ponto de medição apontado pelo termômetro pode ser visto, e o colimador pode frequentemente ser usado para objetos medidos de grande área. Para objetos pequenos e longas distâncias de medição, são recomendadas miras com escalas de painel de instrumentos ou pontos apontadores de laser na forma de lentes transmissoras de luz.
2. Lente
A lente determina o ponto medido do pirômetro. Para objetos de grande área, um pirômetro com distância focal fixa é geralmente suficiente. Mas quando a distância de medição estiver longe do ponto de foco, a imagem na borda do ponto de medição não ficará clara. Por esse motivo, é melhor usar uma lente de zoom. Dentro da faixa de zoom dada, o termômetro pode ajustar a distância de medição. O termômetro mais recente possui uma lente substituível com zoom. A lente próxima e a lente distante podem ser verificadas novamente sem calibração. substituir.
3. Sensores, ou seja, receptores espectrais
A temperatura é inversamente proporcional ao comprimento de onda. Em baixas temperaturas de objetos, sensores sensíveis a regiões espectrais de ondas longas (sensores de filme quente ou sensores piroelétricos) são adequados, em altas temperaturas, sensores sensíveis a ondas curtas compostos de germânio, silício, índio-gálio, etc. Sensores.
Ao selecionar a sensibilidade espectral, considere também as bandas de absorção para hidrogênio e dióxido de carbono. Em uma determinada faixa de comprimento de onda, a chamada "janela atmosférica", H2 e CO2 são quase transparentes aos raios infravermelhos; portanto, a sensibilidade à luz do termômetro deve estar dentro dessa faixa para excluir a influência das mudanças na concentração atmosférica, ao medir filmes finos ou vidros, também deve ser considerado que esses materiais não são facilmente penetrados dentro de um determinado comprimento de onda. Para evitar o erro de medição causado pela luz de fundo, use um sensor adequado que receba apenas a temperatura da superfície. Os metais têm essa propriedade física e a emissividade aumenta com a diminuição do comprimento de onda. Por experiência, para medir a temperatura dos metais, geralmente escolha * Comprimento de onda de medição curto.
3. Tendência de desenvolvimento
Como em muitos campos de tecnologia de detecção, a tendência de desenvolvimento de termômetros também é para formas pequenas e requintadas, conchas redondas com roscas centrais são as formas mais ideais para instalação em máquinas e equipamentos, e essa tendência de desenvolvimento é a realização através da miniaturização contínua de equipamentos elétricos componentes e alto cálculo para fazer componentes elétricos menores e mais delicados condensados em espaços cada vez menores. Em comparação com a tecnologia analógica anterior, a precisão da altura de linearização do sinal do detector é aprimorada por meio da aplicação de microcontroladores, melhorando também a precisão do instrumento.
O fornecimento do mercado requer uma recepção rápida e econômica do valor de medição, que pode produzir diretamente um sinal linear de corrente/tensão proporcional à temperatura. O processamento do valor de medição, como funções de nivelamento, armazenamento de valor especial ou contatos de limite serão colocados no inteligente No visor, regulador ou SPS (controlador de programa), o ajuste de emissividade através do cabo externo pode ser ajustado fora da zona de perigo, mesmo se a máquina estiver funcionando, e também pode ser ajustado pelo SPS neste momento. Através do uso de controles corporais, a interface de barramento de dados pode agora ser realizada sem problemas, mas a conexão de rede ainda não foi realizada e o processamento contínuo do sinal continua usando o sinal analógico padrão do passado. Na seção do detector, um novo material é utilizado como sensor fotoelétrico, o que comprova a melhora da sensibilidade e até mesmo da resolução. Em sensores de filme quente, novos sensores requerem apenas tempos de ajuste mais curtos, os últimos desenvolvimentos em pirômetros com colimadores, são lentes intercambiáveis com zoom, podem ser substituídos sem novas verificações de calibração, usam a mesma base para diferentes posições de medição Instrumentos economizam custos de gerenciamento de armazém.
Em quarto lugar, os principais critérios para selecionar um termômetro
O uso do termômetro é determinado principalmente pela faixa de medição. Seja a tensão de medição ou o valor inicial da área de medição, deve estar de acordo com os requisitos do trabalho de medição. Quanto maior a tensão de medição, menor a resolução, portanto, a precisão é maior. Especialmente quando o valor inicial da temperatura de medição é baixo, a precisão será dobrada se uma grande tensão de medição for selecionada, portanto, é recomendável selecionar a menor tensão de medição possível.
O valor inicial da área de medição determina a sensibilidade do espectro, bem como o tipo de detector. O erro de medição é obviamente menor que o do sensor de ondas longas no sensor de ondas curtas devido ao ajuste incorreto da emissividade, portanto, o sensor de filme quente (8 ~ 14μm) a 800 graus, o erro de medição causado pelo o ajuste incorreto da emissividade será cinco vezes maior que o do sensor fotodiodo de germânio (1,1~1,6μm). A faixa de medição permitida do sensor de fotodiodo de germânio é de cerca de 250 graus C.
