Laser Termometru: il-prinċipju ta 'azzjoni. Laser termometru remot (ritratt)

kejl tat-temperatura jistgħu jkunu f'kuntatt u remoti. Aktar komuni thermocouples, termometri u sensuri resistor li jeħtieġu kuntatt mal-oġġett, jiġifieri. K. kejl tat-temperatura tiegħu stess. Huma jagħmlu dan bil-mod, iżda huma rħas.

sensuri ta 'prossimità ikejjel radjazzjoni infra-aħmar mill-oġġett, jipprovdu riżultati malajr, u huma komunement użati biex jiddeterminaw it-temperatura ta' ċaqliq u korpi stazzjonarji fil-vakwu u inaċċessibbli minħabba l-aggressività tal-ambjent, il-karatteristiċi ta 'forma jew theddida ta' sigurtà. Il-prezz ta 'dawn il-mezzi huwa relattivament għoli, għalkemm f'xi każijiet komparabbli għall-kuntatt apparati.

Termometrija monokromu

Metodu monokromu għad-determinazzjoni tal radjanza totali juża wavelength predeterminat. Implimentazzjonijiet jvarjaw minn sondi sempliċi jinżammu fl-idejn bil-kejl remot għall tagħmir portabbli sofistikati li jippermettu li josservaw simultanjament oġġett u l-qari tat-temperatura tagħha li għandhom jiddaħħlu fil-memorja jew tistamphom. sensuri stazzjonarji huma rappreżentati kif ditekters sempliċi ma arranġament elettronika remoti żgħar, u għoli ta 'saħħa ma' tagħmir remoti PID-kontroll. fibra ottika, laser mmirati, tkessiħ ilma, il-preżenza tal-wiri u iskaner - monitoraġġ fakultattiv proċess għażliet u sistemi ta 'kontroll.

Konfigurazzjoni, filtrazzjoni spettrali, firxa tat-temperatura operattiva, l-ottiki, ħin ta 'reazzjoni u l-luminożità ta' l-oġġett huma elementi importanti li jaffettwaw ir-rendiment u għandhom jiġu kkunsidrati bir-reqqa fil-proċess ta 'għażla.

Is-sensorju jista 'jkun sempliċi żewġ wajer, u apparat kumplessi sensittività għolja jilbsu reżistenti.

Għażla ta 'rispons spettrali u l-firxa tat-temperatura assoċjati max-xogħlijiet speċifiċi kejl. wavelengths qosra huma użati għat-temperatura għolja u fit - għall baxx. Jekk l-oġġetti huma trasparenti, per eżempju, plastik u ħġieġ, huwa meħtieġ uzkovolnovaya filtrazzjoni. Il-medda assorbiment ta 'film tal-polyethylene CH hija 3.43 .mu.m. Iżolament tal-ispettru f'din il-firxa tissimplifika l-kalkolu tal-emissività. Bl-istess mod, materjali tal-ħġieġ simili ssir opaka f'wavelength ta '4.6 mikroni, li jippermetti li tiġi ddeterminata b'mod preċiż it-temperatura tal-wiċċ tal-ħġieġ. 1-4 mikrons li jarmu żona jippermetti li jagħmlu kejl permezz tal-vakwu fetħiet ta 'spezzjoni u kmamar ta' pressjoni. Alternattiva - l-użu ta 'fibra ottika kejbil.

Ottika u RTT huma insinifikanti f'ħafna każijiet, peress li l-kamp ta 'vista tad-daqs ta' 3 ċm f'distanza ta '50 ċm u ħin ta' reazzjoni ta 'inqas minn 1 s hija biżżejjed. Għal jiċċaqalqu oġġett intermittenti żgħar jew malajr isir meħtieġ fi flask żgħir (dijametru 3mm) jew kejl (0.75 mm) fuq il-post aktar iżgħar. Far jimmiraw (3-300 m) jeħtieġu aġġustament ottika, bħala qasam standard ta 'opinjoni isir kbir wisq. F'xi każijiet, dan il-metodu huwa użat radiometry żewġ mewġa. fibra ottika tippermetti għal distanza l-elettronika minn ambjenti aggressivi, li telimina l-effett tal-ħsejjes u biex isolvu l-problema ta 'aċċess.

termometru laser bażikament hija kkontrollata fil-medda 0.2-5.0 mal-ħin tar-rispons. Quick response jista 'jżid l-istorbju sinjal u l-effett bil-mod fuq sensittività. Meta tisħin induzzjoni teħtieġ rispons immedjat, u għall-conveyor - aktar bil-mod ir-rispons.

Monokromu IR termometru huwa sempliċi u tintuża f'każijiet fejn il-prodotti ta 'kwalità għolja li jinħoloq kontroll tat-temperatura huwa importanti ħafna.

Termometrija doppju wavelength

Għal kompiti aktar kumplessi, fejn il-preċiżjoni fil-kejl assoluta hija kritika, u fejn il-prodott huwa soġġett għal stress fiżiku jew kimiku, u tapplika radiometry żewġ mewġa. Il-kunċett ħarġu fil-bidu 1950, u l-bidliet reċenti fit-tfassil ta 'hardware u żżid il-produttività tagħha u tnaqqas l-ispejjeż.

Il-metodu jikkonsisti fil-kejl tad-densità spettrali tal-qawwa fuq żewġ frekwenzi differenti. It-temperatura tal-oġġett jistgħu jiġu jinqara direttament mill-istrument, jekk il emissività 'l-istess għal kull wavelength. Indikazzjonijiet se jkun minnu anki jekk il-kamp ta 'vista parzjalment imblukkata materjali relattivament kiesaħ, bħal trab, skrins tal-wajer ta' tieqa griż u trasluċidi. Metodu It-teorija hija sempliċi. Jekk kemm wavelength radjanza hija l-istess (għal korp griż), il-koeffiċjent ta 'emissjoni huwa mnaqqas u r-relazzjoni isir proporzjonali għal temperatura.

-Wavelength Doppju laser termometru huwa użat fl-industrija u r-riċerka bħala sempliċi, senser unika li tista 'tnaqqas iżball fil-kejl.

Barra minn hekk, termometru multiwavelength stabbiliti għall-materjali li mhumiex korpi griż, il-koeffiċjent ta 'assorbiment li tvarja skond wavelength. F'dawn il-każijiet aħna jeħtieġu analiżi dettaljata tal-karatteristiċi ta 'wiċċ materjal fuq ir-relazzjoni tal-koeffiċjent ta' wavelength, temperatura u l-kompożizzjoni kimika tal-wiċċ. Ma 'din id-data huwa possibbli li tinħoloq algoriżmu kalkolu jiddependi fuq ir-radjazzjoni spettrali fi frekwenzi differenti fuq it-temperatura.

regoli ta 'valutazzjoni

Sabiex tevalwa l-eżattezza tal-kejl l-utent għandu jkun jaf li ġej:

• sensuri IR intrinsikament ma tiddistingwi l-kuluri.
• Jekk il-wiċċ huwa tleqq, allura l-apparat se tistabbilixxi mhux biss emess iżda wkoll l-enerġija rifless.
• Jekk l-oġġett huwa trasparenti, huwa meħtieġ IR filtrazzjoni (eż, opak ħġieġ ta '5 mikrons).
• Fil disgħa minn kull għaxar każijiet kejl preċiżjoni assoluta hija meħtieġa. indikazzjonijiet ripetuti u n-nuqqas ta 'preġudizzju se tipprovdi l-preċiżjoni meħtieġa. Meta l-bidliet radjanza u l-ipproċessar huwa diffiċli, għandhom jibqgħu fuq b'żewġ jew radjometru multi-wavelength.

elementi strutturali

laser termometru nuqqas ta 'kuntatt taħdem bil-prinċipju ta' enerġija infrared fid-daħla u sinjal ħruġ. apparat ċirkwit bażiku tikkonsisti minn ġbir ottika, lentijiet, filtri spettrali u d-didekter bħala interface estern. ipproċessar Dynamic isir b'mod differenti, iżda jista 'jitnaqqas biex ittejjeb, sinjal istabbilizzazzjoni termali ta' linearization u t-trasformazzjoni. tieqa tal-ħġieġ konvenzjonali huwa użat għall-radjazzjoni mewġa qasir, kwarz għal midrange u ġermanju jew sulfide żingu għall-8-14 firxa mikron, fibra - f'tul ta 'mewġ ta' 0.5-5.0 mikroni.

vista

Laser termometru remoti huwa kkaratterizzat minn kamp ta 'vista (FOV) - kontroll tat-temperatura Daqs tal-ponta f'distanza partikolari. Nibdlu l-dijametru tal-kamp ta 'vista hija direttament proporzjonali għal bidla fid-distanza bejn it-termometru u l-oġġett kejl. Il-valur tiegħu jiddependi fuq il-manifattur u l-impatt fuq il-prezz unitarju. mudell hemm ma 'PP minn 1 mm għall-punt kejl, u ftit' medda twila ottika (7 ċm f'distanza ta '9 m). distanza Ħidma ma jaffettwax l-eżattezza tal-qari, jekk l-oġġett timla l-post tal-kejl. It-telf massimu sinjal m'għandux jeċċedi 1%.

jimmiraw

termometri IR konvenzjonali jipproduċu kejl mingħajr tagħmir addizzjonali. Dan huwa aċċettabbli għall-użu ma 'oġġetti kbar, bħal web karta, fejn preċiżjoni punt mhux meħtieġ. Għal oġġetti żgħar jew imbiegħda permezz ta 'raġġ tal-lażer. Maħluqa diversi varjanti tal-lemħ laser.

1. Ir-raġġ offset mill-assi ottika. Il-mudell sempliċi li jintuża fil-mezzi mar-riżoluzzjoni baxxa għal oġġetti kbar, jiġifieri. K. Il-viċinanza tad-devjazzjoni huwa kbir wisq.
2. raġġ koassjali. Ma jiddevjawx mill-assi ottika. kejl ċentru post speċifikat preċiżament fi kwalunkwe distanza.
3. laser doppju. dijametru post ttikkettjati żewġ punti, li jelimina l-ħtieġa li raden jew jikkalkula l-dijametru u ma jwasslu għal żbalji.
4. pointer ċirkolari offset. Din turi l-kamp ta 'vista tal-daqs tagħha u l-fruntiera esterna.
5. 3-punt pointer koassjali. Ir-raġġ huwa maqsum fi tliet punti qawwija fuq l-istess linja. Punt tan-nofs tindika l-ċentru post, u d-dijametru ta 'barra tat-trade mark tagħha.

Bil-għan li tipprovdi għajnuna effettiva taħt id-direzzjoni tat-termometru preċiżament fil-oġġett kejl.

filtri

Il-termometri huma użati filtri tal-mewġ qosra għall-kejl ta 'temperatura għolja (> 500 ° C) u filtri wavelength twal għal temperaturi baxxi (-40 ° C). tas-silikon, eż, reżistenti għas-sħana, u wavelength żgħir inaqqas l-iżball fil-kejl. filtri selettivi oħrajn huma użati għall-films tal-plastik (3.43 microns u 7.9 mikrons), ħġieġ (5.1 microns) u l-fjamma (3.8 mikroni).

sensuri

Ħafna sensuri jew vultaġġ ta 'ġenerazzjoni fotoelettrika meta jkun suġġetti għal radjazzjoni IR, jew fotokonduttivi, t. E. Bidliet reżistenza tiegħu taħt l-azzjoni ta' l-sors ta 'enerġija. Dawn huma fast, sensittivi ħafna, għandhom drift temperatura aċċettabbli, li jistgħu jiġu megħluba, per eżempju, ċirkwit b'kumpens ta 'temperatura termistor, awtomatiku żero ċirkwit, u amplitudni jillimitaw protezzjoni iżotermali.

It-termometru IR katina madwar 100-1000 sinjal ta 'output detector mV huwa titjib tremenda huwa regolat, huwa linearized, u, bħala riżultat, jirrappreżenta sinjal kurrent jew tal-vultaġġ lineari. valur ottimali ta 4-20 mA, biex jimminimizzaw interferenza esterna. Dan is-sinjal jista 'jiġi mitmugħ lill-port RS-232 jew lill-kontrollur PID, wiri remoti jew apparat ta' reġistrazzjoni. embodiments oħra jużaw sinjal:

• mixgħul / mitfi sinjal;
• valur istiva quċċata;
• ħin ta 'reazzjoni aġġustabbli;
• kampjun u istiva ċirkwit.

veloċità

Infrared termometru laser għandu ħin medju ta '300 ms tweġiba, għalkemm l-użu ta' ditekters silikon jistgħu jilħqu valur ta '10 ms. F'ħafna strumenti rispons bidliet ħin biex jittaffa 'l-istorbju deħlin u jaġġustaw is-sensittività. Mhux dejjem jeħtieġu żmien minimu rispons. Per eżempju, fil-ħin tat-tisħin induzzjoni għandu jkun fil-medda ta 10-50 ms.

Karatteristiċi ta 'termometri laser

Etekcity Lasergrip 630 - infra-aħmar prezz termometru 2 lejżer ta '$ 35.99. karatteristiċi:

• firxa tat-temperatura -50 ... 580 ° C;
• preċiżjoni +/- 2%;
• distanza proporzjon Daqs tal-ponta tas-16: 1;
• emissività ta 0.1-1.0;
• Ħin ta 'reazzjoni <500 ms;
• Riżoluzzjoni tal-1 ° C

termometru laser (stampa) tinforma wkoll dwar l-akbar iżgħar u l-medja tat-temperatura,. Il-post tal-kejl tiġi mċaqilqa minn 2 cm taħt il- punt li jimmiraw. Laser tolqot b'mod aktar preċiż fl-intersezzjoni ta 'raġġi (36 ċm).

Amprobe IR-710 - infra-aħmar termometru laser, il-prezz huwa $ 49.95. karatteristiċi:

• firxa tat-temperatura -50 ... 538 ° C;
• Daqs tal-ponta minimu ta '20 mm;
• preċiżjoni +/- 2%;
• distanza proporzjon Daqs tal-ponta tat-12: 1;
• emissività ta 0.95;
• ħin ta 'reazzjoni ta' 500 ms;
• Riżoluzzjoni tal-1 ° C

Dan it-termometru laser (ritratt) minbarra t-temperatura attwali, hija tindika wkoll il-valuri minimi u massimi.