8 βαθμοί για τη χρήση υπέρυθρου θερμομέτρου
1. Προσδιορίστε το εύρος μέτρησης θερμοκρασίας
Προσδιορίστε το εύρος μέτρησης θερμοκρασίας: Το εύρος μέτρησης θερμοκρασίας είναι ο πιο σημαντικός δείκτης απόδοσης του θερμομέτρου. Ορισμένα προϊόντα θερμομέτρων έχουν εύρος -50 βαθμών - συν 3000 μοιρών, αλλά αυτό δεν μπορεί να γίνει από έναν τύπο υπέρυθρων θερμομέτρων. Κάθε τύπος θερμομέτρου έχει το δικό του συγκεκριμένο εύρος θερμοκρασίας. Επομένως, το εύρος θερμοκρασίας που μετρήθηκε από τον χρήστη πρέπει να λαμβάνεται υπόψη με ακρίβεια και περιεκτικότητα, ούτε πολύ στενό ούτε πολύ ευρύ. Σύμφωνα με το νόμο της ακτινοβολίας του μαύρου σώματος, η αλλαγή της ενέργειας ακτινοβολίας που προκαλείται από τη θερμοκρασία στη ζώνη βραχέων κυμάτων του φάσματος θα υπερβαίνει τη μεταβολή της ενέργειας ακτινοβολίας που προκαλείται από το σφάλμα εκπομπής. Επομένως, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε όσο το δυνατόν περισσότερο βραχέα κύμα κατά τη μέτρηση της θερμοκρασίας. Σε γενικές γραμμές, όσο πιο στενό είναι το εύρος μέτρησης θερμοκρασίας, τόσο μεγαλύτερη είναι η ανάλυση του σήματος εξόδου της παρακολούθησης θερμοκρασίας και η ακρίβεια και η αξιοπιστία είναι εύκολο να επιλυθούν. Εάν το εύρος μέτρησης θερμοκρασίας είναι πολύ μεγάλο, η ακρίβεια μέτρησης θερμοκρασίας θα μειωθεί. Για παράδειγμα, εάν η μετρηθείσα θερμοκρασία στόχου είναι 1000 μοίρες, προσδιορίστε πρώτα εάν είναι online ή φορητή και εάν είναι φορητή. Υπάρχουν πολλά μοντέλα που πληρούν αυτή τη θερμοκρασία, όπως 3iLR3, 3i2M, 3i1M. Εάν η ακρίβεια μέτρησης είναι το κύριο πράγμα, είναι καλύτερο να επιλέξετε τον τύπο 2M ή 1M, επειδή εάν χρησιμοποιείται ο τύπος 3iLR, το εύρος μέτρησης θερμοκρασίας είναι πολύ ευρύ και η απόδοση μέτρησης υψηλής θερμοκρασίας θα είναι κακή. Για στόχους χαμηλής θερμοκρασίας, πρέπει να επιλέξουμε 3iLR3.
2. Προσδιορίστε το μέγεθος στόχου
Τα υπέρυθρα θερμόμετρα μπορούν να χωριστούν σε θερμόμετρα ενός χρώματος και θερμόμετρα δύο χρωμάτων (χρωμομετρικά θερμόμετρα ακτινοβολίας) σύμφωνα με την αρχή. Για ένα μονοχρωματικό θερμόμετρο, κατά τη μέτρηση της θερμοκρασίας, η περιοχή του στόχου που θα μετρηθεί θα πρέπει να καλύπτει το οπτικό πεδίο του θερμομέτρου. Συνιστάται το μετρούμενο μέγεθος στόχου να υπερβαίνει το 50 τοις εκατό του οπτικού πεδίου. Εάν το μέγεθος στόχου είναι μικρότερο από το οπτικό πεδίο, η ενέργεια ακτινοβολίας υποβάθρου θα εισέλθει στα οπτικά και ακουστικά σύμβολα του θερμομέτρου και θα παρέμβει στις μετρήσεις της θερμοκρασίας, προκαλώντας σφάλματα. Αντίθετα, εάν ο στόχος είναι μεγαλύτερος από το οπτικό πεδίο του πυρόμετρου, το πυρόμετρο δεν θα επηρεαστεί από το φόντο έξω από την περιοχή μέτρησης. Για τα χρωματομετρικά θερμόμετρα, εάν το οπτικό πεδίο δεν είναι γεμάτο, υπάρχει καπνός, σκόνη, εμπόδια στη διαδρομή μέτρησης και η ενέργεια ακτινοβολίας είναι εξασθενημένη, δεν θα έχει σημαντική επίδραση στα αποτελέσματα της μέτρησης. Για μικρούς και κινούμενους ή δονούμενους στόχους, τα χρωματομετρικά θερμόμετρα είναι η καλύτερη επιλογή. Αυτό οφείλεται στη μικρή διάμετρο των ακτίνων φωτός και στην ευελιξία τους να μεταφέρουν ενέργεια ακτινοβολίας φωτός πάνω από κυρτά, φραγμένα και διπλωμένα κανάλια.
Για ορισμένα πυρόμετρα, η θερμοκρασία καθορίζεται από την αναλογία της ενέργειας ακτινοβολίας σε δύο ξεχωριστές ζώνες μήκους κύματος. Επομένως, όταν ο προς μέτρηση στόχος είναι μικρός, δεν γεμίζει την τοποθεσία και υπάρχει καπνός, σκόνη ή εμπόδιο στη διαδρομή μέτρησης που μειώνει την ενέργεια της ακτινοβολίας, δεν θα επηρεάσει τα αποτελέσματα της μέτρησης. Ακόμη και στην περίπτωση εξασθένησης ενέργειας 95 τοις εκατό, η απαιτούμενη ακρίβεια μέτρησης θερμοκρασίας μπορεί να εξακολουθήσει να είναι εγγυημένη. Για στόχους που είναι μικροί και κινούμενοι ή δονούμενοι. Μερικές φορές κινούνται εντός του οπτικού πεδίου ή μπορεί εν μέρει να απομακρυνθούν από το οπτικό πεδίο, υπό αυτές τις συνθήκες, η χρήση ενός θερμομέτρου δύο χρωμάτων είναι η καλύτερη επιλογή. Εάν είναι αδύνατο να στοχεύσετε απευθείας μεταξύ του πυρόμετρου και του στόχου και το κανάλι μέτρησης είναι λυγισμένο, στενό, μπλοκαρισμένο κ.λπ., το πυρόμετρο οπτικών ινών δύο χρωμάτων είναι η καλύτερη επιλογή. Αυτό οφείλεται στη μικρή τους διάμετρο, την ευελιξία και την ικανότητά τους να μεταδίδουν οπτική ακτινοβολούμενη ενέργεια σε καμπύλα, φραγμένα και διπλωμένα κανάλια, επιτρέποντας έτσι τη μέτρηση στόχων που είναι δύσκολο να προσπελαστούν, σε σκληρές συνθήκες ή κοντά σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία.
3. Προσδιορίστε τον παράγοντα απόστασης (οπτική ανάλυση)
Ο συντελεστής απόστασης καθορίζεται από την αναλογία D:S, δηλαδή την αναλογία της απόστασης D μεταξύ του αισθητήρα του θερμομέτρου προς τον στόχο και της διαμέτρου του στόχου που πρόκειται να μετρηθεί. Εάν το θερμόμετρο πρέπει να εγκατασταθεί μακριά από τον στόχο λόγω περιβαλλοντικών συνθηκών και πρέπει να μετρηθεί ένας μικρός στόχος, θα πρέπει να επιλεγεί ένα θερμόμετρο με υψηλή οπτική ανάλυση. Όσο μεγαλύτερη είναι η οπτική ανάλυση, δηλαδή αυξάνοντας την αναλογία D:S, τόσο υψηλότερο είναι το κόστος του πυρόμετρου. Τα υπέρυθρα θερμόμετρα Raytek D:S κυμαίνονται από 2:1 (συντελεστής χαμηλής απόστασης) έως πάνω από 300:1 (συντελεστής μεγάλης απόστασης). Εάν το θερμόμετρο είναι μακριά από τον στόχο και ο στόχος είναι μικρός, θα πρέπει να επιλεγεί ένα θερμόμετρο με υψηλό συντελεστή απόστασης. Για ένα πυρόμετρο με σταθερή εστιακή απόσταση, το εστιακό σημείο του οπτικού συστήματος είναι η ελάχιστη θέση του σημείου και το σημείο κοντά και μακριά από το εστιακό σημείο θα αυξηθεί. Υπάρχουν δύο παράγοντες απόστασης. Επομένως, για να μετρηθεί με ακρίβεια η θερμοκρασία σε απόσταση κοντά και μακριά από την εστίαση, το μέγεθος του μετρούμενου στόχου θα πρέπει να είναι μεγαλύτερο από το μέγεθος του σημείου στην εστίαση. Το θερμόμετρο ζουμ έχει μια ελάχιστη θέση εστίασης, η οποία μπορεί να ρυθμιστεί ανάλογα με την απόσταση από τον στόχο. Εάν αυξηθεί το D:S, η λαμβανόμενη ενέργεια θα μειωθεί. Εάν το διάφραγμα λήψης δεν αυξηθεί, ο συντελεστής απόστασης D:S θα είναι δύσκολο να αυξηθεί, γεγονός που θα αυξήσει το κόστος του οργάνου.
4. Προσδιορίστε το εύρος μήκους κύματος
Οι ιδιότητες εκπομπής και επιφάνειας του υλικού στόχου καθορίζουν το μήκος κύματος φασματικής απόκρισης του πυρόμετρου. Για υλικά κραμάτων υψηλής ανακλαστικότητας, υπάρχει χαμηλή ή μεταβαλλόμενη εκπομπή. Στην περιοχή υψηλής θερμοκρασίας, το καλύτερο μήκος κύματος για τη μέτρηση μεταλλικών υλικών είναι κοντά στο υπέρυθρο και μπορεί να επιλεγεί {{0}}.8-1.{{10}} μm. Άλλες ζώνες θερμοκρασίας μπορούν να επιλέξουν 1,6μm, 2,2μm και 3,9μm. Δεδομένου ότι ορισμένα υλικά είναι διαφανή σε ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος, η υπέρυθρη ενέργεια θα διεισδύσει σε αυτά τα υλικά και θα πρέπει να επιλεγεί ένα ειδικό μήκος κύματος για αυτό το υλικό. Για παράδειγμα, 1.0μm, 2.2μm και 3.9μm χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της εσωτερικής θερμοκρασίας του γυαλιού (το μετρούμενο γυαλί πρέπει να είναι πολύ παχύ, διαφορετικά θα περάσει) μήκη κύματος. 5,0μm χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της θερμοκρασίας επιφάνειας του γυαλιού. Για παράδειγμα, 3,43μm χρησιμοποιείται για τη μέτρηση πλαστικής μεμβράνης πολυαιθυλενίου, 4,3μm ή 7,9μm για πολυεστέρα και 8-14μm χρησιμοποιείται για πάχος άνω των 0,4mm. Για παράδειγμα, η στενή ζώνη 4,64μm χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του CO στη φλόγα και 4,47μm χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του NO2 στη φλόγα.
5. Προσδιορίστε το χρόνο απόκρισης
Ο χρόνος απόκρισης υποδεικνύει την ταχύτητα αντίδρασης του υπέρυθρου θερμομέτρου στη μετρούμενη αλλαγή θερμοκρασίας, η οποία ορίζεται ως ο χρόνος που απαιτείται για να φτάσει το 95 τοις εκατό της ενέργειας της τελικής ένδειξης, η οποία σχετίζεται με τη σταθερά χρόνου του φωτοανιχνευτή, κύκλωμα επεξεργασίας σήματος και σύστημα προβολής. Ορισμένα υπέρυθρα θερμόμετρα έχουν χρόνο απόκρισης έως και 1ms, που είναι πολύ ταχύτερος από τις μεθόδους μέτρησης θερμοκρασίας επαφής. Εάν η ταχύτητα κίνησης του στόχου είναι πολύ γρήγορη ή κατά τη μέτρηση ενός στόχου ταχείας θέρμανσης, θα πρέπει να επιλεγεί ένα υπέρυθρο θερμόμετρο ταχείας απόκρισης, διαφορετικά δεν θα επιτευχθεί επαρκής απόκριση σήματος και η ακρίβεια μέτρησης θα μειωθεί. Ωστόσο, δεν απαιτούν όλες οι εφαρμογές ένα υπέρυθρο θερμόμετρο γρήγορης απόκρισης. Για στατικές ή στοχευόμενες θερμικές διεργασίες όπου υπάρχει θερμική αδράνεια, ο χρόνος απόκρισης του πυρόμετρου μπορεί να χαλαρώσει. Επομένως, η επιλογή του χρόνου απόκρισης του υπέρυθρου θερμομέτρου θα πρέπει να προσαρμοστεί στην κατάσταση του μετρούμενου στόχου. Ο προσδιορισμός του χρόνου απόκρισης βασίζεται κυρίως στην ταχύτητα κίνησης του στόχου και στην ταχύτητα αλλαγής θερμοκρασίας του στόχου. Για στατικούς στόχους ή παραμέτρους στόχων σε θερμική αδράνεια, ή η ταχύτητα του υπάρχοντος εξοπλισμού ελέγχου είναι περιορισμένη, ο χρόνος απόκρισης του θερμομέτρου μπορεί να χαλαρώσει τις απαιτήσεις.
6. Λειτουργία επεξεργασίας σήματος
Δεδομένης της διαφοράς μεταξύ διακριτών διεργασιών (όπως η παραγωγή εξαρτημάτων) και συνεχών διεργασιών, τα υπέρυθρα θερμόμετρα απαιτείται να διαθέτουν λειτουργίες επεξεργασίας πολλαπλών σημάτων (όπως κράτηση αιχμής, διατήρηση κοιλάδας, μέση τιμή) για να διαλέξετε, όπως κατά τη μέτρηση του θερμοκρασία της φιάλης στον μεταφορικό ιμάντα, είναι Για να χρησιμοποιήσετε το μέγιστο κράτημα, το σήμα εξόδου θερμοκρασίας αποστέλλεται στον ελεγκτή. Διαφορετικά, το θερμόμετρο διαβάζει χαμηλότερη τιμή θερμοκρασίας μεταξύ των φιαλών. Εάν χρησιμοποιείτε διατήρηση αιχμής, ρυθμίστε τον χρόνο απόκρισης του θερμομέτρου να είναι ελαφρώς μεγαλύτερος από το χρονικό διάστημα μεταξύ των φιαλών, έτσι ώστε τουλάχιστον ένα μπουκάλι να είναι πάντα υπό μέτρηση.
7. Συνεκτίμηση περιβαλλοντικών συνθηκών
Οι περιβαλλοντικές συνθήκες του θερμομέτρου έχουν μεγάλη επίδραση στα αποτελέσματα της μέτρησης, τα οποία θα πρέπει να ληφθούν υπόψη και να επιλυθούν σωστά, διαφορετικά θα επηρεάσει την ακρίβεια μέτρησης της θερμοκρασίας και ακόμη και θα προκαλέσει ζημιά. Όταν η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι υψηλή και υπάρχει σκόνη, καπνός και ατμός, μπορείτε να επιλέξετε το προστατευτικό κάλυμμα, το σύστημα ψύξης νερού, το σύστημα ψύξης αέρα, το σύστημα εξαέρωσης και άλλα εξαρτήματα που παρέχονται από τον κατασκευαστή. Αυτά τα αξεσουάρ μπορούν να αντιμετωπίσουν αποτελεσματικά τις περιβαλλοντικές επιρροές και να προστατεύσουν το θερμόμετρο για ακριβή μέτρηση θερμοκρασίας. Κατά τον καθορισμό των αξεσουάρ, θα πρέπει να ζητείται όσο το δυνατόν περισσότερο τυποποιημένη υπηρεσία για να μειωθεί το κόστος εγκατάστασης. Όταν ο καπνός, η σκόνη ή άλλα σωματίδια μειώνουν το σήμα ενέργειας μέτρησης υπό θόρυβο, ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, κραδασμούς ή απρόσιτες περιβαλλοντικές συνθήκες ή άλλες σκληρές συνθήκες, το θερμόμετρο διπλού χρώματος οπτικών ινών είναι η καλύτερη επιλογή. Ένα χρωματομετρικό θερμόμετρο είναι η καλύτερη επιλογή. Σε θόρυβο, ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, κραδασμούς και απρόσιτες περιβαλλοντικές συνθήκες ή άλλες σκληρές συνθήκες, καλό είναι να επιλέξετε ένα ελαφρύ χρωματομετρικό θερμόμετρο.
Σε εφαρμογές με σφραγισμένα ή επικίνδυνα υλικά, όπως δοχεία ή θάλαμοι κενού, το πυρόμετρο βλέπει μέσα από ένα παράθυρο. Το υλικό πρέπει να είναι αρκετά ανθεκτικό και να διέρχεται από το εύρος μήκους κύματος λειτουργίας του πυρόμετρου που χρησιμοποιείται. Προσδιορίστε επίσης εάν ο χειριστής πρέπει επίσης να παρατηρεί μέσα από το παράθυρο, επομένως επιλέξτε την κατάλληλη θέση εγκατάστασης και το κατάλληλο υλικό παραθύρου για να αποφύγετε την αμοιβαία επιρροή. Σε εφαρμογές μέτρησης χαμηλής θερμοκρασίας, τα υλικά Ge ή Si χρησιμοποιούνται συνήθως ως παράθυρα, τα οποία είναι αδιαφανή στο ορατό φως και το ανθρώπινο μάτι δεν μπορεί να παρατηρήσει τον στόχο μέσα από το παράθυρο. Εάν ο χειριστής χρειάζεται να περάσει μέσα από τον στόχο του παραθύρου, θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένα οπτικό υλικό που μεταδίδει τόσο υπέρυθρη ακτινοβολία όσο και ορατό φως. Για παράδειγμα, ένα οπτικό υλικό που μεταδίδει τόσο υπέρυθρη ακτινοβολία όσο και ορατό φως θα πρέπει να χρησιμοποιείται ως υλικό παραθύρου, όπως το ZnSe ή το BaF2.
Όταν υπάρχει εύφλεκτο αέριο στο περιβάλλον εργασίας του θερμομέτρου, μπορεί να επιλεγεί ένα εγγενώς ασφαλές υπέρυθρο θερμόμετρο για την ασφαλή μέτρηση και παρακολούθηση σε μια συγκεκριμένη συγκέντρωση περιβάλλοντος εύφλεκτου αερίου.
Σε περίπτωση σκληρών και περίπλοκων περιβαλλοντικών συνθηκών, μπορεί να επιλεγεί ένα σύστημα με ξεχωριστή κεφαλή μέτρησης θερμοκρασίας και οθόνη για εύκολη εγκατάσταση και διαμόρφωση. Μπορεί να επιλεγεί η φόρμα εξόδου σήματος που ταιριάζει με τον τρέχοντα εξοπλισμό ελέγχου.
8. Βαθμονόμηση θερμομέτρου υπέρυθρης ακτινοβολίας
Τα υπέρυθρα θερμόμετρα πρέπει να είναι βαθμονομημένα για να εμφανίζουν σωστά τη θερμοκρασία του μετρούμενου αντικειμένου. Γενικά, ο κύκλος βαθμονόμησης της μέτρησης υπέρυθρης θερμοκρασίας είναι ένα έτος. Συνιστάται η χρήση φούρνου μαύρου σώματος με σχήμα κοιλότητας και εκπομπή 0,995 για την ακριβή βαθμονόμηση του υπέρυθρου θερμομέτρου. Εάν η μέτρηση θερμοκρασίας του χρησιμοποιούμενου θερμομέτρου είναι εκτός ανοχής κατά τη χρήση, πρέπει να επιστραφεί στον κατασκευαστή ή στο κέντρο επισκευής για εκ νέου βαθμονόμηση.
