Laser termometer: prinsip tindakan. Laser termometer jauh (gambar)

Suhu pengukuran mungkin menghubunginya dan jauh. Paling biasa termogandingan, jangka suhu dan sensor perintang yang memerlukan hubungan dengan objek, iaitu. K. suhu mengukur sendiri. Mereka melakukannya secara perlahan-lahan, tetapi murah.

sensor jarak mengukur sinaran inframerah dari objek, memberikan hasil yang cepat, dan biasanya digunakan untuk menentukan suhu bergerak dan badan-badan pegun di vacuo dan tidak boleh diakses kerana keagresifan alam sekitar, ciri-ciri bentuk atau ancaman keselamatan. Harga peranti sedemikian adalah agak tinggi, walaupun dalam beberapa kes setanding dengan menghubungi peranti.

monokrom termometeri

Cara monokrom untuk menentukan jumlah cahaya yang menggunakan panjang gelombang yang telah ditetapkan. Pelaksanaan terdiri daripada probe tangan mudah dengan ukuran jauh untuk peranti mudah alih yang canggih yang membolehkan untuk masa yang sama mematuhi objek dan bacaan suhunya untuk dimasukkan dalam ingatan atau mencetak. sensor pegun diwakili sebagai Pengesan mudah dengan susunan elektronik jauh untuk kumpulan kecil dan kekuatan tinggi dengan peranti jauh PID kawalan. gentian optik, laser bertujuan, penyejukan air, kehadiran paparan dan pengimbas - pilihan pemantauan pilihan proses dan sistem kawalan.

Konfigurasi, penapisan spektrum, pelbagai suhu operasi, optik, masa tindak balas dan kecerahan objek adalah unsur-unsur penting yang memberi kesan kepada prestasi dan harus dipertimbangkan dengan teliti dalam proses pemilihan.

sensor yang berkenaan yang mudah dua-wire, dan kompleks tahan haus peranti kepekaan yang tinggi.

Pemilihan sambutan spektrum dan julat suhu yang berkaitan dengan tugas-tugas pengukuran tertentu. panjang gelombang yang pendek digunakan untuk suhu yang tinggi dan panjang - untuk rendah. Jika objek telus, sebagai contoh, plastik dan kaca, ia adalah perlu penapisan uzkovolnovaya. Jalur penyerapan CH polietilena filem 3.43 .mu.m. Pengasingan spektrum dalam julat ini memudahkan pengiraan keberpancaran. Begitu juga, bahan-bahan seperti kaca menjadi legap pada panjang gelombang 4.6 mikron, yang membolehkan untuk menentukan dengan tepat suhu permukaan kaca. 1-4 mikron kawasan pemancar membolehkan untuk membuat pengukuran melalui vakum bukaan pemeriksaan dan kamar tekanan. penggunaan - alternatif kabel gentian optik.

Optik dan RTT adalah tidak penting dalam kebanyakan kes, kerana bidang memandangkan saiz 3 cm pada jarak 50 cm dan masa tindak balas kurang daripada 1 s adalah mencukupi. Untuk kecil atau cepat sekejap objek yang bergerak menjadi perlu dalam kecil (diameter 3mm) atau lebih kecil ukuran (0.75 mm) spot. Far bertujuan (3-300 m) memerlukan pelarasan optik, sebagai satu bidang standard pandangan menjadi terlalu besar. Dalam beberapa kes, kaedah ini digunakan yang Radiometri dua gelombang. gentian optik membolehkan untuk menjauhkan elektronik dari persekitaran yang agresif, untuk menghapuskan kesan bunyi dan untuk menyelesaikan masalah akses.

Laser termometer pada dasarnya dikawal dalam julat 0,2-5,0 dengan masa tindak balas. maklum balas yang cepat boleh meningkatkan bunyi isyarat dan kesan yang perlahan pada sensitiviti. Apabila pemanasan induksi memerlukan respon yang segera, dan untuk penghantar - yang lebih perlahan sambutan.

termometer monokrom IR adalah mudah dan digunakan dalam kes-kes di mana produk yang berkualiti tinggi untuk mewujudkan kawalan suhu adalah sangat penting.

dwi-panjang gelombang termometeri

Untuk lebih banyak tugas yang kompleks, di mana ketepatan pengukuran mutlak adalah kritikal, dan di mana produk adalah tertakluk kepada fizikal atau kimia tekanan, dan boleh digunakan dua gelombang Radiometri. Konsep ini muncul pada awal 1950-an, dan perubahan terkini dalam reka bentuk perkakasan dan meningkatkan produktiviti dan mengurangkan kos.

Kaedah ini terdiri dalam mengukur ketumpatan kuasa spektrum di dua panjang gelombang yang berbeza. Suhu objek yang boleh dibaca secara terus daripada cara itu, jika keberpancaran yang sama untuk setiap gelombang. Tanda-tanda akan menjadi kenyataan walaupun bidang pandangan sebahagiannya disekat bahan yang agak sejuk, seperti debu, dawai skrin tetingkap kelabu dan lut. Cara Teori ini adalah mudah. Jika kedua-dua panjang gelombang cahaya adalah sama (untuk badan kelabu), pekali pelepasan dikurangkan dan hubungan menjadi berkadar dengan suhu.

Dual-panjang gelombang laser termometer digunakan dalam industri dan penyelidikan sebagai, sensor unik mudah yang boleh mengurangkan ralat pengukuran.

Tambahan pula, termometer multiwavelength ditetapkan untuk bahan-bahan yang tidak badan kelabu, pekali penyerapan yang berbeza dengan panjang gelombang. Dalam kes ini kita memerlukan analisis terperinci ciri-ciri permukaan bahan mengenai hubungan pekali panjang gelombang, suhu dan komposisi kimia permukaan. Dengan data ini ia adalah mungkin untuk membuat algoritma banyak bergantung kepada sinaran spektrum pada panjang gelombang yang berbeza pada suhu.

peraturan penilaian

Untuk menilai ketepatan pengukuran pengguna perlu mengetahui perkara berikut:

• sensor IR sememangnya tidak membezakan warna.
• Jika permukaan berkilat, maka peranti akan menubuhkan bukan sahaja dipancarkan tetapi juga tenaga dipantulkan.
• Jika objek itu adalah telus, adalah perlu penapisan IR (mis, legap kaca di 5 mikron).
• Dalam sembilan daripada sepuluh kes pengukuran benar-benar tepat diperlukan. bacaan berulang dan kekurangan berat sebelah akan menyediakan ketepatan yang diperlukan. Apabila perubahan seri dan pemprosesan adalah sukar, perlu tinggal di dua atau pelbagai panjang gelombang radiometer.

elemen struktur

laser bukan sentuhan termometer berfungsi pada prinsip tenaga inframerah di pintu masuk ke dan isyarat keluar. peranti litar asas terdiri daripada mengumpul optik, kanta, penapis spektrum dan pengesan sebagai antara muka luaran. pemprosesan dinamik dijalankan secara berbeza, tetapi ia boleh dikurangkan untuk meningkatkan, isyarat penstabilan haba linear dan transformasi. Konvensional kaca tingkap digunakan untuk sinaran gelombang pendek, kuarza untuk midrange dan germanium atau sulfida zink untuk 8-14 pelbagai mikron, serat - pada panjang gelombang 0,5-5,0 mikron.

penglihatan

Laser termometer jauh mempunyai ciri-ciri yang bidang pandangan (FOV) - Kawalan suhu saiz tempat di jarak yang ditetapkan. Menukar diameter bidang pandangan adalah berkadar terus dengan perubahan dalam jarak antara termometer dan pengukuran objek. Nilainya bergantung kepada pengeluar dan kesan ke atas harga unit. corak sana dengan PP daripada 1 mm untuk ukuran titik dan optik jarak jauh (7 cm pada jarak 9 m). jarak kerja tidak menjejaskan ketepatan bacaan, jika objek yang mengisi tempat pengukuran. Kehilangan isyarat maksimum tidak boleh melebihi 1%.

menyasarkan

Konvensional termometer IR menghasilkan ukuran tanpa peranti tambahan. Ini boleh diterima untuk digunakan dengan objek yang besar, seperti web kertas, di mana ketepatan titik tidak diperlukan. Untuk objek kecil atau jauh menggunakan pancaran laser. Mencipta beberapa varian penglihatan laser.

1. Rasuk mengimbangi dari paksi optik. Model paling mudah yang digunakan dalam peranti dengan resolusi rendah untuk objek yang besar, iaitu. K. persekitaran sisihan terlalu besar.
2. rasuk sepaksi. Tidak menyimpang dari paksi optik. berukuran pusat tempat dengan tepat dinyatakan di mana-mana jarak.
3. laser Dual. Spot diameter dilabel dua mata, yang menghapuskan keperluan untuk meneka atau mengira diameter dan tidak membawa kepada kesilapan.
4. Pekeliling penunjuk mengimbangi. Ia menunjukkan bidang memandangkan saiz dan sempadan luar.
5. 3-mata penunjuk sepaksi. rasuk dibahagikan kepada tiga titik terang pada baris yang sama. Titik tengah menandakan pusat tempat kejadian, dan garis pusat luar tanda.

Bertujuan untuk menyediakan bantuan yang berkesan di bawah arahan termometer dengan tepat-pada-objek.

penapis

Termometer digunakan penapis gelombang pendek untuk pengukuran suhu yang tinggi (> 500 ° C) dan penapis panjang gelombang panjang untuk suhu rendah (-40 ° C). Pengesan silikon, mis, tahan haba, dan panjang gelombang kecil mengurangkan ralat pengukuran. penapis terpilih lain yang digunakan untuk filem-filem plastik (3.43 mikron dan 7.9 mikron), kaca (5.1 mikron) dan api (3.8 mikron).

sensor

Kebanyakan sensor atau voltan penjanaan fotoelektrik apabila dikenakan sinaran IR, atau photoconductive, t. E. Perubahan rintangan di bawah tindakan sumber tenaga. Mereka cepat, sangat sensitif, mempunyai drift suhu boleh diterima, yang boleh diatasi, sebagai contoh, litar termistor pampasan suhu, litar sifar automatik, dan amplitud mengehadkan perlindungan sesuhu.

Termometer rantaian IR tentang 100-1000 isyarat mV output pengesan adalah peningkatan seribu kali ganda dikawal, adalah lelurus, dan, hasilnya, mewakili isyarat semasa atau voltan linear. nilai optimum daripada 4-20 mA, untuk mengurangkan gangguan luaran. Isyarat ini boleh diberi makan kepada port RS-232 atau kepada pengawal PID, paparan jauh atau peranti rakaman. penjelmaan lain menggunakan isyarat:

• on / off isyarat;
• nilai memegang puncak;
• masa tindak balas boleh laras;
• sampel dan memegang litar.

kelajuan

laser termometer inframerah mempunyai masa tindak balas purata 300 ms, walaupun penggunaan pengesan silikon boleh mencapai nilai 10 ms. Dalam banyak instrumen tindak balas perubahan masa untuk mengurangkan bunyi yang diterima dan menyesuaikan sensitiviti. Tidak selalu memerlukan masa tindak balas yang minimum. Sebagai contoh, dalam masa pemanasan induksi harus dalam julat 10-50 ms.

Ciri-ciri termometer laser

Etekcity Lasergrip 630 - inframerah 2 laser harga termometer sebanyak $ 35.99. ciri-ciri:

• julat suhu -50 ... 580 ° C;
• ketepatan +/- 2%;
• jarak nisbah saiz tempat 16 kepada: 1;
• keberpancaran 0.1 - 1.0;
• Masa menjawab <500 ms;
• resolusi 1 ° C.

Laser termometer (gambar) turut memberitahu mengenai suhu yang terbesar, paling kecil dan sederhana. Tempat pengukur beralih oleh 2 cm di bawah titik sasaran. Laser mensasarkan lebih tepat di persimpangan sinar (36 cm).

Amprobe IR-710 - inframerah laser termometer, harga adalah $ 49,95. ciri-ciri:

• julat suhu -50 ... 538 ° C;
• tempat saiz sekurang-kurangnya 20 mm;
• ketepatan +/- 2%;
• jarak nisbah saiz tempat 12 kepada: 1;
• keberpancaran 0.95;
• masa tindak balas 500 ms;
• resolusi 1 ° C.

Ini termometer laser (photo) selain daripada suhu semasa, ia juga menunjukkan nilai maksimum dan minimum.