Infraqizil termometrni o'lchash printsipi standarti va rivojlanish tendentsiyasi
Infraqizil termometr bilan kontaktsiz haroratni o'lchashning ko'pgina afzalliklari bor va uning qo'llanilishi kichik yoki erishish qiyin bo'lgan narsalardan korroziy kimyoviy moddalar va sezgir yuzalargacha. Ushbu maqolada ushbu afzallik muhokama qilinadi, infraqizil termometrni to'g'ri tanlashning qat'iyligi va qo'llanilish doirasini ko'rsatish uchun va hokazo. Atomlar va molekulalarning harakati tufayli har bir ob'ekt elektromagnit to'lqinlarni chiqaradi. Kontaktsiz haroratni o'lchash uchun eng muhim to'lqin uzunligi yoki spektral diapazon 0,2 dan 2,0 mkm gacha. Bu diapazondagi tabiiy nurlar termal nurlanish yoki infraqizil nurlar deb ataladi.
Sinov ob'ekti tomonidan chiqarilgan infraqizil nurlar bilan haroratni o'lchash uchun sinov asbobi DIN16160 Germaniya sanoat standartiga muvofiq radiatsiya termometri, radiatsiya termometri yoki infraqizil termometr deb ataladi. Bu belgilar, shuningdek, haroratni tanadan chiqadigan ko'rinadigan rangli nurlanish orqali o'lchaydigan va nisbiy spektral nurlanish zichligidan haroratni oladigan asboblarga ham tegishli.
Birinchidan, infraqizil termometr haroratni o'lchashning afzalliklari
O'lchanadigan ob'ektdan tarqaladigan infraqizil nurlarni qabul qilish orqali haroratni kontaktsiz o'lchash juda ko'p afzalliklarga ega. Shunday qilib, erishish qiyin yoki harakatlanuvchi ob'ektlarni muammosiz o'lchash mumkin, masalan, yomon issiqlik o'tkazuvchanligi yoki past issiqlik sig'imi bo'lgan materiallar. Infraqizil termometrning juda qisqa javob vaqti pastadirni tez va samarali boshqarish imkonini beradi. Termometrlarda eskirgan qismlar yo'q, shuning uchun termometrlarda bo'lgani kabi doimiy xarajatlar ham yo'q. Ayniqsa, kontaktni o'lchash kabi o'lchanadigan kichik ob'ektlar uchun ob'ektning issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli katta o'lchov xatosi bo'ladi. Bu erda termometr hech qanday muammosiz va agressiv kimyoviy moddalar yoki sezgir yuzalar uchun, masalan, bo'yalgan, qog'oz va plastmassa relslarda ishlatilishi mumkin. Uzoq masofali masofadan boshqarishni o'lchash orqali u xavfli hududdan uzoqda bo'lishi mumkin, shuning uchun operator xavf ostida qolmaydi.
2. Infraqizil termometrning prinsipial tuzilishi
O'lchangan ob'ektdan olingan infraqizil nurlar filtr orqali linzalar orqali detektorga qaratilgan. Detektor o'lchangan ob'ektning radiatsiya zichligini birlashtirish orqali haroratga mutanosib oqim yoki kuchlanish signalini hosil qiladi. Keyinchalik ulangan elektr komponentlarida harorat signali lineerlashtiriladi, emissiya maydoni tuzatiladi va standart chiqish signaliga aylanadi.
Asos sifatida, ikki turdagi ko'chma termometrlar va sobit termometrlar mavjud. Shuning uchun, turli xil o'lchov nuqtalari uchun mos infraqizil termometrni tanlashda quyidagi xususiyatlar asosiy bo'ladi:
1. Maqsad oluvchi
Kollimator bu ta'sirga ega va termometr tomonidan ko'rsatilgan o'lchov bloki yoki o'lchov nuqtasi ko'rinadi va kollimator ko'pincha katta maydonda o'lchanadigan ob'ektlar uchun ishlatilishi mumkin. Kichkina ob'ektlar va uzoq o'lchash masofalari uchun asboblar panelidagi tarozilar yoki yorug'lik o'tkazuvchi linzalar ko'rinishidagi lazerli ishorali nuqtalar tavsiya etiladi.
2. Ob'ektiv
Ob'ektiv pirometrning o'lchangan nuqtasini aniqlaydi. Katta maydonli ob'ektlar uchun, odatda, belgilangan fokus uzunligiga ega bo'lgan pirometr etarli. Ammo o'lchov masofasi fokus nuqtasidan uzoqda bo'lsa, o'lchov nuqtasining chetidagi tasvir noaniq bo'ladi. Shu sababli, zoom linzalaridan foydalanish yaxshidir. Berilgan masshtab oralig'ida termometr o'lchash masofasini sozlashi mumkin. Eng yangi termometrda kattalashtirish mumkin bo'lgan almashtiriladigan linzalar mavjud. Yaqin va uzoq ob'ektivni kalibrlashsiz qayta tekshirish mumkin. almashtiring.
3. Sensorlar, ya'ni spektral qabul qiluvchilar
Harorat to'lqin uzunligiga teskari proportsionaldir. Ob'ektning past haroratida, uzoq to'lqinli spektral hududlarga sezgir sensorlar (issiq plyonkali sensorlar yoki piroelektrik sensorlar) mos keladi, yuqori haroratlarda germaniy, kremniy, indiy-galliy va boshqalardan tashkil topgan qisqa to'lqinli sezgir sensorlar qo'llaniladi Fotoelektrik. Sensorlar.
Spektral sezgirlikni tanlashda, shuningdek, vodorod va karbonat angidrid uchun yutilish zonalarini ham hisobga oling. To'lqin uzunligining ma'lum bir diapazonida, "atmosfera oynasi" deb ataladigan H2 va CO2 infraqizil nurlar uchun deyarli shaffofdir, shuning uchun atmosfera kontsentratsiyasining o'zgarishi ta'sirini istisno qilish uchun termometrning yorug'lik sezgirligi ushbu diapazonda bo'lishi kerak. , o'lchashda yupqa plyonkalar yoki ko'zoynaklar, shuningdek, ushbu materiallar ma'lum bir to'lqin uzunligi ichida osonlikcha kirib bormasligini ham hisobga olish kerak. Fon yorug'ligidan kelib chiqqan o'lchov xatosini oldini olish uchun faqat sirt haroratini qabul qiladigan mos sensordan foydalaning. Metallar bu jismoniy xususiyatga ega va to'lqin uzunligining pasayishi bilan emissiya kuchayadi. Tajribaga ko'ra, metallarning haroratini o'lchash uchun odatda * Qisqa o'lchov to'lqin uzunligini tanlang.
3. Rivojlanish tendentsiyasi
Ko'pgina sensorli texnologiyalar sohalarida bo'lgani kabi, termometrlarning rivojlanish tendentsiyasi ham kichik, nafis shakllarga to'g'ri keladi, markaziy ipli dumaloq qobiqlar mashinalar va jihozlarga o'rnatish uchun eng ideal shakllardir va bu rivojlanish tendentsiyasi elektr energiyasini doimiy ravishda miniatyura qilish orqali amalga oshiriladi. kichikroq va kichikroq bo'shliqlarda kondensatsiyalangan kichikroq va nozik elektr komponentlarini qilish uchun komponentlar va yuqori hisob-kitoblar. O'tmishdagi analog texnologiya bilan taqqoslaganda, detektor signalining chiziqli balandligining aniqligi mikro-kontrollerlarni qo'llash orqali yaxshilanadi va shu bilan asbobning aniqligini oshiradi.
Bozor ta'minoti haroratga mutanosib, chiziqli oqim / kuchlanish signalini to'g'ridan-to'g'ri chiqarishi mumkin bo'lgan tez, arzon o'lchov qiymatini olishni talab qiladi. O'lchov qiymatini qayta ishlash, masalan, tekislash funktsiyalari, maxsus qiymatlarni saqlash yoki chegara kontaktlari intellektga joylashtiriladi Displeyda, regulyatorda yoki SPSda (dastur boshqaruvchisi), tashqi kabel orqali emissivlikni sozlash xavfli zonadan tashqarida ham sozlanishi mumkin. agar mashina ishlayotgan bo'lsa va ayni paytda SPS tomonidan ham sozlanishi mumkin. Kuzovni boshqarish vositalaridan foydalanish orqali ma'lumotlar avtobusi interfeysi endi hech qanday muammosiz amalga oshirilishi mumkin, ammo tarmoq ulanishi hali amalga oshirilmagan va signalni davom ettirish o'tmishdagi standart analog signaldan foydalanishni davom ettirmoqda. Detektor bo'limida yangi material fotoelektrik sensor sifatida ishlatiladi, bu sezgirlikning yaxshilanishi va hatto piksellar sonining yaxshilanishini isbotlaydi. Issiq plyonkali datchiklarda yangi sensorlar faqat qisqaroq sozlash vaqtlarini talab qiladi, kollimatorli pirometrlardagi so'nggi ishlanmalar, masshtabli almashtiriladigan linzalardir, kalibrlashni qayta tekshirmasdan almashtirilishi mumkin, turli o'lchov pozitsiyalari uchun bir xil asosdan foydalaning Asboblar omborni boshqarish xarajatlarini tejaydi.
To'rtinchidan, termometrni tanlashning asosiy mezonlari
Termometrdan foydalanish asosan o'lchov oralig'i bilan belgilanadi. O'lchov kuchlanishi yoki o'lchov maydonining boshlang'ich qiymati bo'ladimi, u o'lchov ishlarining talablariga muvofiq bo'lishi kerak. O'lchov kuchlanishi qanchalik katta bo'lsa, o'lchamlari shunchalik kichik bo'ladi, shuning uchun aniqlik yuqori bo'ladi. Ayniqsa, o'lchov haroratining boshlang'ich qiymati past bo'lsa, katta o'lchov kuchlanishi tanlansa, aniqlik ikki barobar ortadi, shuning uchun mumkin bo'lgan eng kichik o'lchov kuchlanishini tanlash tavsiya etiladi.
O'lchov maydonining boshlang'ich qiymati spektrning sezgirligini, shuningdek, detektor turini aniqlaydi. O'lchov xatosi, emissiyaning noto'g'ri sozlanishi tufayli qisqa to'lqinli sensordagi uzun to'lqinli sensordan kichikroqdir, shuning uchun issiq plyonka sensori (8 ~ 14 μm) 800 gradusda, o'lchash xatosi emissiyaning noto'g'ri sozlanishi germaniy-fotodiod sensoridan (1,1 ~ 1,6 mkm) besh baravar katta bo'ladi. Germanium fotodiod sensorining ruxsat etilgan o'lchash diapazoni taxminan 250 ° C dan.
