Trzy punkty termometru
System podczerwieni:
Termometr na podczerwień składa się z układu optycznego, fotodetektora, wzmacniacza sygnału, przetwarzania sygnału, wyjścia wyświetlacza i innych części. Układ optyczny zbiera energię promieniowania podczerwonego celu w swoim polu widzenia, a wielkość pola widzenia jest określana przez części optyczne termometru i jego położenie. Energia podczerwieni skupiana jest na fotodetektorze i przetwarzana na odpowiedni sygnał elektryczny. Sygnał przechodzi przez wzmacniacz i obwód przetwarzania sygnału i po korekcie zgodnie z algorytmem obróbki wewnętrznej przyrządu i emisyjnością obiektu jest przetwarzany na wartość temperatury mierzonego obiektu.
Wybór termometru na podczerwień można podzielić na trzy aspekty:
Wskaźniki wydajności, takie jak zakres temperatur, wielkość plamki, długość fali roboczej, dokładność pomiaru, czas reakcji itp.; warunki środowiskowe i pracy, takie jak temperatura otoczenia, okno, wyświetlacz i moc wyjściową, akcesoria zabezpieczające itp.; inne opcje, takie jak łatwość obsługi, konserwacja i wydajność kalibracji oraz cena itp., również mają pewien wpływ na wybór termometru. Dzięki ciągłemu rozwojowi technologii i technologii, najlepszemu projektowi i nowemu postępowi termometrów na podczerwień zapewniają użytkownikom różne funkcje i wielofunkcyjne instrumenty, poszerzając wybór.
Określ zakres temperatur:
Zakres pomiaru temperatury jest najważniejszym wskaźnikiem wydajności termometru. Na przykład produkty Raytek (Ray Thai) obejmują zakres -50 stopni - plus 3000 stopni, ale nie można tego zrobić za pomocą jednego typu termometru na podczerwień. Każdy typ termometru ma swój własny, specyficzny zakres temperatur. Dlatego zakres temperatur mierzonych przez użytkownika należy rozpatrywać dokładnie i kompleksowo, ani za wąski, ani za szeroki. Zgodnie z prawem promieniowania ciała doskonale czarnego, w paśmie widma krótkofalowego zmiana energii promieniowania spowodowana temperaturą będzie większa niż zmiana energii promieniowania spowodowana błędem emisyjności. Dlatego przy pomiarze temperatury lepiej jest w miarę możliwości wykorzystywać fale krótkie.
Określ rozmiar docelowy:
Termometry na podczerwień ze względu na zasadę można podzielić na termometry jednokolorowe i termometry dwubarwne (termometry radiacyjne kolorymetryczne). W przypadku termometrów monochromatycznych, podczas pomiaru temperatury obszar mierzonej tarczy powinien wypełniać pole widzenia termometru. Zaleca się, aby zmierzony rozmiar celu przekraczał 50 procent pola widzenia. Jeśli rozmiar celu jest mniejszy niż pole widzenia, energia promieniowania tła przedostanie się do symboli wizualnych i akustycznych termometru i zakłóci odczyty pomiaru temperatury, powodując błędy. I odwrotnie, jeśli cel jest większy niż pole widzenia pirometru, tło poza obszarem pomiaru nie będzie miało wpływu na pirometr.
Temperaturę termometru dwukolorowego określa się na podstawie stosunku energii promieniowania w dwóch niezależnych pasmach długości fali. Dlatego też, jeśli mierzony cel jest mały, nie wypełnia terenu, a na ścieżce pomiaru znajduje się dym, kurz lub przeszkoda, która osłabia energię promieniowania, nie będzie to miało wpływu na wyniki pomiaru. Nawet w przypadku tłumienia energii wynoszącego 95 procent nadal można zagwarantować wymaganą dokładność pomiaru temperatury. Do celów małych, poruszających się lub wibrujących; czasami poruszają się w polu widzenia lub mogą częściowo zniknąć z pola widzenia, w takich warunkach najlepszym wyborem jest użycie termometru dwukolorowego. Jeżeli nie ma możliwości celowania bezpośrednio pomiędzy termometrem a celem, a kanał pomiarowy jest zakrzywiony, wąski, zablokowany itp., najlepszym wyborem będzie dwukolorowy termometr światłowodowy. Wynika to z jego małej średnicy, elastyczności i zdolności do przesyłania optycznej energii promieniowania przez zakrzywione, zablokowane i złożone kanały, umożliwiając w ten sposób pomiar celów trudno dostępnych, w trudnych warunkach lub w pobliżu pól elektromagnetycznych.
Określanie rozdzielczości optycznej (odległość i czułość)
Rozdzielczość optyczną określa się jako stosunek D do S, który jest stosunkiem odległości D pirometru od tarczy i średnicy S plamki pomiarowej. Jeżeli ze względu na warunki otoczenia termometr musi być zainstalowany daleko od celu, a pomiar ma mały obiekt, należy wybrać termometr o dużej rozdzielczości optycznej. Im wyższa rozdzielczość optyczna, czyli im wyższy stosunek D:S, tym wyższy koszt termometru.
Określ zakres długości fal:
Emisyjność i właściwości powierzchni materiału docelowego określają odpowiedź widmową lub długość fali pirometru. W przypadku materiałów stopowych o wysokim współczynniku odbicia emisyjność jest niska lub zmienna. W obszarze wysokich temperatur najlepsza długość fali do pomiaru materiałów metalowych to bliska podczerwień i można wybrać długość fali {{0}}.18-1.0μm. Inne strefy temperaturowe mogą wybierać długości fali 1,6 μm, 2,2 μm i 3,9 μm. Ponieważ niektóre materiały są przezroczyste przy określonej długości fali, energia podczerwona będzie penetrować te materiały i dla tego materiału należy wybrać specjalną długość fali. Na przykład do pomiaru temperatury wewnętrznej szkła wykorzystuje się długości fali 10 μm, 2,2 μm i 3,9 μm (badane szkło musi być bardzo grube, w przeciwnym razie przejdzie przez nie); do pomiaru temperatury wewnętrznej szkła wykorzystuje się długość fali 5,0 μm; Do pomiaru folii z tworzywa sztucznego polietylenowego stosuje się długość fali 3,43 μm, a do poliestru stosuje się długość fali 4,3 μm lub 7,9 μm. Jeśli grubość przekracza 0,4 mm, wybierz długość fali 8-14μm; innym przykładem jest pomiar CO2 w płomieniu przy wąskopasmowej długości fali 4,24-4,3 μm, pomiar C0 w płomieniu przy wąskopasmowej długości fali 4,64 μm i pomiar N02 w płomieniu przy długości fali 4,47 μm .
Określ czas reakcji:
Czas reakcji wskazuje szybkość reakcji termometru na podczerwień na zmianę zmierzonej temperatury, którą definiuje się jako czas potrzebny do osiągnięcia 95 procent energii odczytu końcowego, co jest powiązane ze stałą czasową fotodetektora, układu przetwarzania sygnału i system wyświetlania. Czas reakcji nowego termometru na podczerwień może osiągnąć 1 ms. Jest to znacznie szybsze niż metoda pomiaru temperatury kontaktowej. Jeżeli prędkość poruszania się celu jest bardzo duża lub gdy mierzony jest szybko nagrzewający się cel, należy wybrać szybko reagujący termometr na podczerwień, w przeciwnym razie nie zostanie osiągnięta wystarczająca odpowiedź sygnału, a dokładność pomiaru zostanie zmniejszona. Jednak nie wszystkie zastosowania wymagają szybko reagującego termometru na podczerwień. W przypadku stacjonarnych lub docelowych procesów termicznych, w których występuje bezwładność cieplna, czas reakcji pirometru można złagodzić. Dlatego też wybór czasu reakcji termometru na podczerwień należy dostosować do sytuacji mierzonego celu.
