Lézeres hőmérő: elvének akció. Laser távoli hőmérő (fotó)

Hőmérséklet mérés lehet érintkező és a távoli. A leggyakoribb hőelemek, hőmérők és ellenállás érzékelők, amelyek előírják a kapcsolatot a tárgy, azaz. K. mérése saját hőmérsékletét. Ők csinálni lassan, de olcsó.

Proximity érzékelők mérik az infravörös sugárzás a tárgytól, gyors eredményeket, és általánosan használt hőmérsékletének meghatározására a mozgó és álló szervek vákuumban, és megközelíthetetlen miatt a agresszivitás, a környezet, a jellemzőit alakú vagy biztonsági fenyegetést. Az ár az ilyen eszközök viszonylag magas, bár egyes esetekben hasonló lépjen eszközök.

monokróm Termometria

Monokróm meghatározására szolgáló módszer a teljes ragyogást használ egy meghatározott hullámhosszon. Megvalósításai az egyszerű kézi szonda távmérlegelésével kifinomult hordozható eszközök lehetővé teszik, hogy egyszerre figyeljük az objektum és hőmérséklet adatok beírandó vagy nyomtat őket. Álló érzékelők képviselők egyszerű érzékelők kis távoli elektronika elrendezés, és a nagy szilárdságú távoli eszközök PID-szabályozás. Száloptika, lézeres célzás, vízhűtés, a jelenléte a kijelző és szkenner - választható opciók folyamat monitoring és ellenőrzési rendszerek.

Konfiguráció, spektrális szűrést, üzemi hőmérséklet-tartomány, optika, válaszidő és fényerő az objektum fontos elemei, amelyek befolyásolják a teljesítmény és gondosan mérlegelni kell a kiválasztási folyamatban.

Az érzékelő lehet egy egyszerű, két-vezetékes, és komplex kopásálló nagy érzékenységű eszköz.

Kiválasztása spektrális válasz és hőmérséklet-tartomány rendelhető az adott mérési feladatok. Rövid hullámhosszúságú magas hőmérséklet és a hosszú - alacsony. Ha a tárgy egy átlátható, például műanyag és üveg, szükség van uzkovolnovaya szűrés. Az abszorpciós sáv a CH polietilén fólia 3.43 um. Izolálása a spektrum ebben a tartományban leegyszerűsíti a kiszámítása az emissziós. Hasonlóképpen, üveg-szerű anyag válik átlátszatlan hullámhosszon 4,6 mikron, amely lehetővé teszi, hogy pontosan meghatározza a hőmérséklet az üveg felületén. 1-4 mikron fénykibocsátó terület lehetővé teszi, hogy a mérési keresztül az ellenőrző nyílások vákuum és nyomás kamrák. Alternatív - használata üvegszálas kábel.

Optika és RTT elhanyagolható a legtöbb esetben, mivel a látómező a mérete 3 cm távolságban 50 cm, válaszideje kevesebb, mint 1 s elegendő. Kis vagy gyorsan mozgó tárgy időszakos válik szükségessé egy kis (3 mm átmérőjű), vagy több kisebb (0,75 mm) spot mérések. Far célja (3-300 m) szükség optikai beállításra, mint a standard látómező túlságosan nagy. Egyes esetekben ezt a módszert alkalmazzák a két hullám radiometria. Optikai szál lehetővé teszi, hogy a távolság az elektronika agresszív környezetben, hogy megszüntesse a zaj hatása, és a probléma megoldása érdekében hozzáférést.

Lézeres hőmérő alapvetően vezérli a tartományban 0,2-5,0 a válaszidő. Gyors válasz növelheti a zaj, és a lassú hatása érzékenységét. Amikor indukciós fűtés igényel azonnali választ, és a szállítószalag - a lassabb a válasz.

Fekete-fehér IR hőmérő egyszerű és olyan esetekben használjuk, ahol a magas minőségű termékek létrehozásához hőmérséklet szabályozás nagyon fontos.

kettős hullámhosszú termometriai

Bonyolultabb feladatok, ahol az abszolút mérési pontosság kritikus, és ahol a termék van kitéve fizikai vagy kémiai stressz, és alkalmazza a két-hullám radiometriai. A koncepció alakult ki a korai 1950-es években, és a közelmúltban bekövetkezett változások a tervezés hardver és a termelékenység növelése és a költségek csökkentése.

A módszer abban áll, mérjük a spektrális teljesítménysűrűség két különböző hullámhosszon. A hőmérséklet az objektum lehet olvasni közvetlenül az eszköz, ha az emissziós ugyanaz minden egyes hullámhosszon. Jelzéseket is igaz, ha a látómezőben részlegesen blokkolt viszonylag hideg anyagok, mint például a por, drót képernyők szürke és áttetsző ablakot. módszer Az elmélet egyszerű. Ha mindkét ragyogása hullámhossz ugyanazon (a szürke test), az emissziós együttható csökken, és a kapcsolatban válik hőmérséklettel arányos.

Kettős hullámhosszú lézert hőmérőt használnak az iparban és a kutatás, mint egy egyszerű, egyedi érzékelő, amely képes csökkenteni a mérési hiba.

Továbbá, több hullámhosszon hőmérővel beállított anyagok, amelyek nem szürke testek, az abszorpciós koefficiens, amely változik a hullámhossz. Ezekben az esetekben szükség részletes elemzést az anyag felületi jellemzőkkel rendelkezik a kapcsolatot a együttható hullámhossz, a hőmérséklet és a kémiai összetétele a felület. Ezekkel adatok alapján lehet létrehozni egy számítási algoritmus függően spektrális sugárzás különböző hullámhosszakon a hőmérséklet.

értékelési szabályok

Annak megállapítására, a mérés pontosságát a felhasználónak tudnia kell a következőket:

• Infravörös érzékelők fogva nem megkülönböztetni a színeket.
• Ha a felület fényes, akkor a készülék létrehozza nem csak a kibocsátott hanem a visszavert energia.
• Ha az objektum átlátszó, szükség van IR szűrés (például üveg átlátszatlan 5 mikron).
• A tízből kilenc esetben abszolút pontos mérésére van szükség. Ismételt felolvasások és torzítás hiánya alapján biztosítja a szükséges pontosságot. Amikor a ragyogás változások és feldolgozása nehéz, maradjon a két- vagy több hullámhosszon sugárzásmérő.

A szerkezeti elemek

lézer érintésmentes hőmérő elvén működik az infravörös energia bejáratánál és kilépési jel. Alapvető áramköri készülék tartalmaz egy gyűjtő optika, lencsék, spektrális szűrők és a detektor, mint egy külső interfész. Dinamikus feldolgozást elvégezték másképp, de lehet csökkenteni, hogy fokozza, termikus stabilizáló szignált linearizálás és az átalakulás. Hagyományos ablak üveget használnak a rövidhullámú sugárzás, kvarc közép és a germánium vagy cink-szulfid a 8-14 mikronos tartományba, szál - hullámhosszon 0,5-5,0 mikron.

látvány

Lézeres távoli hőmérő jellemzi a látómező (FOV) - Hőmérséklet-szabályozás folt mérete egy adott távolságra. Megváltoztatása az átmérője a látómező egyenesen arányos változását közötti távolság a hőmérőt, és a mérési objektum. Értéke függ a gyártó és a hatása az egységár. Ott minta PP, mint 1 mm pont mérések, és egy hosszú távú optikák (7 cm-es távolságban 9 m). Munka távolság nem befolyásolja a pontosságát az olvasás, ha a tárgy kitölti a mérési pont. A maximális jel elvesztése ne haladja meg az 1%.

célzás

Hagyományos IR hőmérők termelnek mérések nélkül további eszközök. Ez elfogadható használható nagy tárgyak, mint például a papír web, ahol pontosság nem szükséges. Kisebb vagy távoli tárgyakat lézersugárral. Alkotó több változata a lézer irányzék.

1. A sugár tolva az optikai tengellyel. A legegyszerűbb modell, amely használható készülékek alacsony felbontás és nagy tárgyak, azaz a. K. A környéken a szórás túl nagy.
2. Koaxiális fény. Nem térnek el az optikai tengellyel. mérési folt közepén, pontosan meghatározott bármely távolságból.
3. Kettős lézer. Spot átmérőjű jelzett két pontot, amely szükségtelenné kitalálni vagy kiszámítani az átmérő, és nem vezet a hibákat.
4. Körkörös mutató ellensúlyozni. Ez azt mutatja, a látómező mérete és a külső határokon.
5. 3-pont koaxiális pointer. A gerenda van osztva három fényes pont ugyanazon a vonalon. Felezőpont jelöli a helyszínen központ, és a külső átmérője a jelet.

Azzal a céllal, hogy hatékony segítséget irányítása alatt a hőmérő pontosan a mérési objektum.

szűrők

A hőmérők használják rövidhullámú szűrő magas hőmérséklet-méréseket (> 500 ° C) és a hosszú hullámhosszú szűrők alacsony hőmérsékleten (-40 ° C). Szilícium-detektorok, például hőálló, és egy kis hullámhosszú csökkenti a mérési hiba. Egyéb szelektív szűrőket használunk a műanyag fóliák (3,43 mikron és 7,9 mikron), üveg (5,1 mikron), és a láng (3,8 mikron).

érzékelők

A legtöbb érzékelők vagy fotoelektromos generáló feszültség kitéve infravörös sugárzás, vagy fényelektromos, t. E. melynek ellenállása az intézkedés alapján az energiaforrás. Ezek gyors, nagyon érzékeny, hogy elfogadható hőmérsékleti drift, amely lehet legyőzni, például termisztor a hőmérséklet kiegyenlítés áramkör egy automatikus nulla áramkör, és az amplitúdó korlátozása izoterm védelmet.

A lánc IR hőmérő mintegy 100-1000 mV detektor kimeneti jel egy ezer-szeresére fokozza szabályozza, az linearizált, és ennek eredményeként, jelentése egyenes áram vagy feszültség jelet. Az optimális érték 4-20 mA, hogy minimálisra csökkentsék a külső beavatkozás. Ez a jel lehet táplálni az RS-232 porton vagy a PID szabályozó, a távoli kijelző vagy felvevő eszköz. Más kiviteli alakok használata jel:

• on / off jelet;
• csúcstartás érték;
• állítható válaszidő;
• egy mintát, és tartsa áramkört.

sebesség

Infravörös lézer hőmérő átlagos válaszideje 300 ms, bár az a szilícium-érzékelőkkel elérheti értéke 10 ms. Sok eszközök válaszidőt változások visszafogja a bejövő zaj és állítsa be az érzékenységet. Nem mindig kell egy minimális válaszidő. Például, az indukciós melegítés ideje legyen a 10-50 ms.

Jellemzői lézeres hőmérő

Etekcity Lasergrip 630 - infra 2 lézeres hőmérő ára $ 35.99. Jellemzők:

• hőmérséklet-tartomány -50 ... 580 ° C;
• pontosság: +/- 2%;
• távolság a helyszínen méret arány 16: 1;
• emissziós 0,1-1,0;
• Válaszidő <500 ms;
• felbontása 1 ° C-on

Lézeres hőmérő (kép) is tájékoztatja a legnagyobb, legkisebb és az átlagos hőmérséklet. A mérési helyszínen eltoljuk 2 cm-rel a célja pontot. Laser pontosabban célba metszéspontjában sugarak (36 cm).

Amprobe IR-710 - infravörös lézer hőmérő, az ár 49,95 $. Jellemzők:

• hőmérséklet-tartomány -50 ... 538 ° C;
• A minimális foltnagyság a 20 mm-es;
• pontosság: +/- 2%;
• távolság a folt mérete arány 12: 1;
• emissziós 0,95;
• A válaszidő a 500 ms;
• felbontása 1 ° C-on

Ez a lézer hőmérő (fotó), kivéve az aktuális hőmérsékletet, ez is jelzi, hogy a minimum és maximum értékeket.