8 točk za uporabo infrardečega termometra
1. Določite območje merjenja temperature
Določite območje merjenja temperature: Območje merjenja temperature je najpomembnejši kazalnik učinkovitosti termometra. Nekateri izdelki s termometri imajo razpon -50 stopinj – plus 3000 stopinj, vendar tega ni mogoče doseči z eno vrsto infrardečega termometra. Vsak tip termometra ima svoje specifično temperaturno območje. Zato je treba uporabniško izmerjeno temperaturno območje upoštevati natančno in celovito, ne preozko ne preširoko. V skladu z zakonom o sevanju črnega telesa bo sprememba energije sevanja, ki jo povzroči temperatura v kratkovalovnem pasu spektra, presegla spremembo energije sevanja, ki jo povzroči napaka emisijske sposobnosti. Zato je pri merjenju temperature bolje uporabiti čim več kratkih valov. Na splošno velja, da ožje kot je območje merjenja temperature, večja je ločljivost izhodnega signala za spremljanje temperature, natančnost in zanesljivost pa je enostavno rešiti. Če je območje merjenja temperature preširoko, se bo natančnost merjenja temperature zmanjšala. Na primer, če je izmerjena ciljna temperatura 1000 stopinj, najprej ugotovite, ali je spletna ali prenosna in ali je prenosna. Obstaja veliko modelov, ki ustrezajo tej temperaturi, kot so 3iLR3, 3i2M, 3i1M. Če je natančnost merjenja glavna stvar, je bolje izbrati tip 2M ali 1M, ker če se uporablja tip 3iLR, je območje merjenja temperature zelo široko, učinkovitost merjenja visoke temperature pa bo slaba; Za nizkotemperaturne cilje moramo izbrati 3iLR3.
2. Določite ciljno velikost
Infrardeče termometre lahko glede na načelo razdelimo na enobarvne termometre in dvobarvne termometre (radiacijski kolorimetrični termometri). Pri monokromatskem termometru mora pri merjenju temperature območje tarče, ki jo želite izmeriti, zapolnjevati vidno polje termometra. Priporočljivo je, da izmerjena velikost tarče presega 50 odstotkov vidnega polja. Če je ciljna velikost manjša od vidnega polja, bo energija sevanja ozadja vstopila v vizualne in akustične simbole termometra in motila odčitke meritev temperature, kar bo povzročilo napake. Nasprotno, če je tarča večja od vidnega polja pirometra, na pirometer ne bo vplivalo ozadje zunaj merilnega območja. Če pri kolorimetričnih termometrih vidno polje ni zapolnjeno, na merilni poti obstajajo dim, prah, ovire in je energija sevanja oslabljena, to ne bo pomembno vplivalo na rezultate meritev. Za majhne in premikajoče se ali vibrirajoče tarče so kolorimetrični termometri najboljša izbira. To je posledica majhnega premera svetlobnih žarkov in njihove prožnosti za prenos svetlobne sevalne energije preko ukrivljenih, blokiranih in prepognjenih kanalov.
Pri nekaterih pirometrih je temperatura določena z razmerjem sevalne energije v dveh ločenih pasovih valovnih dolžin. Če je tarča, ki jo želite izmeriti, majhna, ne zapolnjuje mesta in so na merilni poti dim, prah ali ovire, ki oslabijo energijo sevanja, to ne bo vplivalo na rezultate meritev. Tudi pri 95-odstotnem dušenju energije je še vedno mogoče zagotoviti zahtevano natančnost merjenja temperature. Za tarče, ki so majhne in se premikajo ali vibrirajo; včasih se premika znotraj vidnega polja ali se lahko delno premakne izven vidnega polja, v teh pogojih je uporaba dvobarvnega termometra najboljša izbira. Če med pirometrom in tarčo ni mogoče meriti neposredno, merilni kanal pa je upognjen, ozek, zamašen itd., je najboljša izbira dvobarvni pirometer z optičnimi vlakni. To je posledica njihovega majhnega premera, prožnosti in zmožnosti prenosa optične sevalne energije preko ukrivljenih, blokiranih in prepognjenih kanalov, kar omogoča merjenje ciljev, ki so težko dostopni, v težkih pogojih ali v bližini elektromagnetnih polj.
3. Določite faktor razdalje (optična ločljivost)
Koeficient oddaljenosti je določen z razmerjem D:S, to je razmerjem med razdaljo D med sondo termometra in tarčo ter premerom tarče, ki jo merimo. Če mora biti termometer zaradi okoljskih razmer nameščen daleč od cilja in je treba meriti majhen cilj, je treba izbrati termometer z visoko optično ločljivostjo. Višja kot je optična ločljivost, torej večanje razmerja D:S, višji je strošek pirometra. Infrardeči termometri Raytek D:S segajo od 2:1 (faktor majhne razdalje) do več kot 300:1 (faktor velike razdalje). Če je termometer daleč od tarče in je tarča majhna, je treba izbrati termometer z visokim koeficientom oddaljenosti. Pri pirometru s fiksno goriščno razdaljo je žarišče optičnega sistema minimalni položaj točke, točka blizu in daleč od goriščne točke pa se poveča. Obstajata dva dejavnika razdalje. Zato mora biti za natančno merjenje temperature na razdalji blizu in daleč od žarišča velikost izmerjene tarče večja od velikosti točke v žarišču. Zoom termometer ima minimalni položaj ostrenja, ki ga je mogoče nastaviti glede na razdaljo do tarče. Če se D:S poveča, se prejeta energija zmanjša. Če sprejemna zaslonka ni povečana, bo koeficient razdalje D:S težko povečati, kar bo povečalo stroške instrumenta.
4. Določite območje valovnih dolžin
Emisivnost in površinske lastnosti tarčnega materiala določajo valovno dolžino spektralnega odziva pirometra. Za zlitine z visoko odbojnostjo je emisijska sposobnost nizka ali različna. V območju visokih temperatur je najboljša valovna dolžina za merjenje kovinskih materialov blizu infrardeče svetlobe in lahko izberete {{0}}.8-1.{{10}} μm. Druga temperaturna območja lahko izberejo 1,6 μm, 2,2 μm in 3,9 μm. Ker so nekateri materiali prozorni pri določeni valovni dolžini, bo infrardeča energija prodrla skozi te materiale, zato je treba za ta material izbrati posebno valovno dolžino. Na primer, 1.0μm, 2,2μm in 3,9μm se uporabljajo za merjenje notranje temperature stekla (izmerjeno steklo mora biti zelo debelo, sicer bo šlo skozi) valovne dolžine; 5,0 μm se uporablja za merjenje površinske temperature stekla; Na primer, 3,43 μm se uporablja za merjenje polietilenske plastične folije, 4,3 μm ali 7,9 μm se uporablja za poliester, 8-14 μm pa se uporablja za debelino, ki presega 0,4 mm. Na primer, ozek pas 4,64 μm se uporablja za merjenje CO v plamenu, 4,47 μm pa se uporablja za merjenje NO2 v plamenu.
5. Določite odzivni čas
Odzivni čas označuje reakcijsko hitrost infrardečega termometra na izmerjeno temperaturno spremembo, ki je opredeljena kot čas, potreben za doseganje 95 odstotkov energije končnega odčitka, ki je povezan s časovno konstanto fotodetektorja, vezja za obdelavo signalov in prikazovalni sistem. Nekateri infrardeči termometri imajo odzivni čas do 1 ms, kar je veliko hitreje od kontaktnih metod merjenja temperature. Če je hitrost premikanja tarče zelo velika ali pri merjenju tarče, ki se hitro segreva, je treba izbrati infrardeči termometer s hitrim odzivom, sicer ne bo dosežen zadosten odziv signala in zmanjšana bo natančnost meritve. Vendar vse aplikacije ne zahtevajo hitro odzivnega infrardečega termometra. Pri statičnih ali ciljnih termičnih procesih, kjer obstaja toplotna vztrajnost, se lahko odzivni čas pirometra sprosti. Zato je treba izbiro odzivnega časa infrardečega termometra prilagoditi situaciji merjenega cilja. Določitev odzivnega časa v glavnem temelji na hitrosti gibanja tarče in hitrosti spremembe temperature tarče. Za statične cilje ali ciljne parametre pri toplotni vztrajnosti ali je hitrost obstoječe nadzorne opreme omejena, lahko odzivni čas termometra omili zahteve.
6. Funkcija obdelave signala
Glede na razliko med diskretnimi procesi (kot je proizvodnja delov) in neprekinjenimi procesi morajo imeti infrardeči termometri funkcije obdelave več signalov (kot so zadrževanje vrha, zadrževanje v nižini, povprečna vrednost), med katerimi lahko izbirate, na primer pri merjenju temperatura steklenice na tekočem traku je Za uporabo zadrževanja konic se temperaturni izhodni signal pošlje krmilniku. V nasprotnem primeru termometer odčita nižjo temperaturo med steklenicama. Če uporabljate zadrževanje konic, nastavite odzivni čas termometra tako, da bo nekoliko daljši od časovnega intervala med steklenicami, tako da bo vsaj ena steklenica vedno pod meritvijo.
7. Upoštevanje okoljskih razmer
Okoljski pogoji termometra imajo velik vpliv na rezultate meritev, kar je treba upoštevati in ustrezno rešiti, sicer bo vplivalo na natančnost merjenja temperature in celo povzročilo škodo. Ko je temperatura okolja visoka in so prisotni prah, dim in para, je mogoče izbrati zaščitni pokrov, vodno hlajenje, sistem za hlajenje zraka, čistilec zraka in druge dodatke, ki jih zagotovi proizvajalec. Ti dodatki lahko učinkovito obravnavajo vplive okolja in zaščitijo termometer za natančno merjenje temperature. Pri določanju dodatne opreme je treba čim bolj standardizirati storitev, da zmanjšate stroške namestitve. Kadar dim, prah ali drugi delci zmanjšajo merilni energijski signal pod šumom, elektromagnetnim poljem, vibracijami ali nedostopnimi okoljskimi pogoji ali drugimi težkimi pogoji, je dvobarvni termometer z optičnimi vlakni najboljša izbira. Najboljša izbira je kolorimetrični termometer. V hrupu, elektromagnetnem polju, vibracijah in nedostopnih okoljskih pogojih ali drugih težkih pogojih je priporočljivo izbrati svetlobni kolorimetrični termometer.
Pri aplikacijah z zaprtimi ali nevarnimi materiali, kot so posode ali vakuumske komore, pirometer gleda skozi okno. Material mora biti dovolj močan in prehajati skozi območje delovne valovne dolžine uporabljenega pirometra. Ugotovite tudi, ali mora operater opazovati tudi skozi okno, zato izberite ustrezno mesto namestitve in material okna, da se izognete medsebojnemu vplivu. Pri nizkotemperaturnih merilnih aplikacijah se kot okna običajno uporabljajo materiali Ge ali Si, ki so neprozorni za vidno svetlobo in človeško oko ne more opazovati tarče skozi okno. Če mora operater skozi okno, je treba uporabiti optični material, ki prepušča infrardeče sevanje in vidno svetlobo. Na primer, optični material, ki prepušča infrardeče sevanje in vidno svetlobo, je treba uporabiti kot material za okna, kot sta ZnSe ali BaF2.
Kadar je v delovnem okolju termometra vnetljiv plin, je mogoče izbrati intrinzično varen infrardeči termometer za varno merjenje in spremljanje v okolju z določeno koncentracijo vnetljivega plina.
V primeru težkih in zapletenih okoljskih pogojev je mogoče izbrati sistem z ločeno temperaturno merilno glavo in zaslonom za enostavno namestitev in konfiguracijo. Izberete lahko obliko izhodnega signala, ki ustreza trenutni krmilni opremi.
8. Kalibracija infrardečega termometra
Infrardeči termometri morajo biti umerjeni, da pravilno prikazujejo temperaturo merjenega objekta. Na splošno je kalibracijski cikel infrardečega merjenja temperature eno leto. Za natančno umerjanje infrardečega termometra je priporočljiva uporaba peči črnega telesa z obliko votline in emisijsko sposobnostjo 0,995. Če je izmerjena temperatura uporabljenega termometra med uporabo izven tolerance, ga je treba vrniti proizvajalcu ali servisnemu centru za ponovno kalibracijo.
