Η αρχή ενός θερμόμετρου υπερύθρων οπτικών ινών
Η υπέρυθρη ακτινοβολία είναι η πιο διαδεδομένη ακτινοβολία ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων που υπάρχει στη φύση. Βασίζεται στην ακανόνιστη κίνηση των μορίων και των ατόμων σε οποιοδήποτε αντικείμενο σε ένα συμβατικό περιβάλλον, ακτινοβολώντας συνεχώς θερμική υπέρυθρη ενέργεια. Όσο πιο έντονη είναι η κίνηση των μορίων και των ατόμων, τόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια της ακτινοβολίας. Αντίθετα, όσο μικρότερη είναι η ενέργεια της ακτινοβολίας. Αντικείμενα με θερμοκρασίες πάνω από το απόλυτο μηδέν θα εκπέμπουν υπέρυθρη ακτινοβολία λόγω της μοριακής τους κίνησης.
Επομένως, με τη μέτρηση της υπέρυθρης ενέργειας που εκπέμπεται από το ίδιο το αντικείμενο, μπορεί να προσδιοριστεί με ακρίβεια η θερμοκρασία της επιφάνειάς του, η οποία είναι η αντικειμενική βάση για τη μέτρηση της θερμοκρασίας της υπέρυθρης ακτινοβολίας. Η υπέρυθρη ενέργεια εστιάζεται στον φωτοηλεκτρικό ανιχνευτή και μετατρέπεται σε αντίστοιχα ηλεκτρικά σήματα. Το σήμα μετατρέπεται στην τιμή θερμοκρασίας του μετρούμενου στόχου αφού βαθμονομηθεί από τον ενισχυτή και το κύκλωμα επεξεργασίας σήματος σύμφωνα με τον εσωτερικό αλγόριθμο και την ικανότητα εκπομπής στόχου του οργάνου. Το υπέρυθρο θερμόμετρο οπτικών ινών είναι μια συσκευή που μεταδίδει φως μέσω οπτικών ινών στον αισθητήρα, αντί να εστιάζεται απευθείας από έναν φακό στον αισθητήρα. Οι άλλες αρχές είναι οι ίδιες με τα συνηθισμένα υπέρυθρα θερμόμετρα.
Τα πλεονεκτήματα του θερμόμετρου υπερύθρων οπτικών ινών
1. Λόγω του διαχωρισμού του οπτικού συστήματος και του συστήματος κυκλώματος, το οπτικό σύστημα του θερμομέτρου μπορεί να εγκατασταθεί σε περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας ( ικανό να αντέχει 200 βαθμούς Κελσίου στο περιβάλλον πεδίου) και μπορεί να λειτουργεί σταθερά online για μεγάλο χρονικό διάστημα όταν εφαρμόζεται σε βιομηχανικούς χώρους. Λόγω της παντελούς απουσίας ηλεκτρικής ενέργειας στο οπτικό σύστημα, η βιομηχανική περιοχή όπου είναι εγκατεστημένη είναι πλήρως αντιεκρηκτική. Το τμήμα κυκλώματος του θερμομέτρου μπορεί να εγκατασταθεί σε εσωτερικούς ή μακριά από τοποθεσίες υψηλής θερμοκρασίας, να συνδεθεί μέσω οπτικών ινών και οπτικών διαδρομών, αποφεύγοντας εντελώς την παρεμβολή της υψηλής θερμοκρασίας στη μέτρηση θερμοκρασίας του οργάνου.
2. Λόγω του γεγονότος ότι το υπέρυθρο σήμα του θερμόμετρου υπερύθρων οπτικών ινών μεταδίδεται στον αισθητήρα μέσω της υπέρυθρης οπτικής ίνας ενός ειδικού υλικού, όταν η οπτική διαδρομή εστιάζεται στην οπτική ίνα, μόνο το σημείο με το μέγεθος της οπτικής ίνας η διατομή μπορεί να μεταδοθεί στον αισθητήρα μέσω της οπτικής ίνας. Αυτό αποφεύγει την επίδραση μεγάλων περιοχών φωτός που εστιάζουν απευθείας στον αισθητήρα και τον ψήνουν στη σταθερότητα και τη διάρκεια ζωής του αισθητήρα. Επιπλέον, οι υπέρυθρες οπτικές ίνες είναι κατασκευασμένες από ειδικά υλικά, επιτρέποντας μόνο την επιλογή της επιθυμητής ζώνης υπερύθρων μέσω της ίνας, μειώνοντας περαιτέρω το ψήσιμο του φωτός στον αισθητήρα. Επομένως, σε σύγκριση με τα ενσωματωμένα υπέρυθρα θερμόμετρα, τα ελαφριά υπέρυθρα θερμόμετρα έχουν καλύτερη σταθερότητα και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.
