مزايا مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء بالألياف
مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء بالألياف الضوئية هو نوع من مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء. المعروف أيضًا باسم مقياس حرارة استشعار الألياف الضوئية، بالنسبة لمقاييس الحرارة العادية التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء، فإن المبدأ الرئيسي هو اكتشاف درجة حرارة سطح الجسم عن طريق استشعار الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من الجسم نفسه بطريقة عدم الاتصال. بالنسبة لمقاييس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء المصنوعة من الألياف الضوئية، فإن الفرق بينها وبين موازين الحرارة العادية التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء هو أنها تنقل الأشعة تحت الحمراء إلى المستشعر من خلال الألياف الضوئية، والتي يمكنها فصل النظام البصري ونظام الدائرة الخاص بمقياس الحرارة.
مبدأ ميزان الحرارة بالأشعة تحت الحمراء بالألياف البصرية
الأشعة تحت الحمراء هي النوع الأكثر انتشارًا من إشعاع الموجات الكهرومغناطيسية الموجود في الطبيعة. وهو يعتمد على حقيقة أن أي جسم في بيئة تقليدية سيولد جزيئاته وذراته بحركة غير منتظمة، ويشع باستمرار طاقة الأشعة تحت الحمراء الحرارية. كلما زادت كثافة حركة الجزيئات والذرات، زادت طاقة الإشعاع، والعكس، قلت طاقة الإشعاع. الأجسام التي تكون درجات حرارتها أعلى من الصفر المطلق سوف تنبعث منها الأشعة تحت الحمراء بسبب حركتها الجزيئية.
لذلك، من خلال قياس طاقة الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من الجسم نفسه، يمكن قياس درجة حرارة سطحه بدقة، وهو الأساس الموضوعي لقياس درجة حرارة الأشعة تحت الحمراء. تركز طاقة الأشعة تحت الحمراء على الكاشف الكهروضوئي ويتم تحويلها إلى إشارات كهربائية مقابلة. يتم تحويل الإشارة إلى قيمة درجة حرارة الهدف الذي تم اختباره بعد معايرتها بواسطة المضخم ودائرة معالجة الإشارة وفقًا للخوارزمية الداخلية للجهاز وانبعاثية الهدف. مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء بالألياف الضوئية هو جهاز ينقل الضوء عبر الألياف الضوئية إلى المستشعر، بدلاً من تركيزه مباشرة بواسطة عدسة على المستشعر. المبادئ الأخرى هي نفس موازين الحرارة العادية بالأشعة تحت الحمراء.
مزايا مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء بالألياف البصرية
1. بسبب فصل النظام البصري ونظام الدائرة، يمكن تركيب النظام البصري لمقياس الحرارة في بيئة ذات درجة حرارة عالية (قادرة على تحمل بيئة موقعية تبلغ 200 درجة مئوية) في التطبيقات الميدانية الصناعية، ويمكن أن تعمل بثبات على الانترنت لفترة طويلة. ونظرًا للغياب التام للكهرباء في النظام البصري، فإن الموقع الصناعي الذي تم تركيبه مقاوم تمامًا للانفجار. يمكن تركيب جزء الدائرة من مقياس الحرارة في الداخل أو بعيدًا عن مواقع درجات الحرارة المرتفعة، ويتم توصيله من خلال الألياف الضوئية والمسارات الضوئية، مما يؤدي تمامًا إلى تجنب تداخل درجة الحرارة العالية مع قياس درجة حرارة الجهاز.
2. نظرًا لحقيقة أن إشارة الأشعة تحت الحمراء الخاصة بمقياس حرارة الألياف الضوئية بالأشعة تحت الحمراء تنتقل إلى المستشعر من خلال مادة خاصة من ألياف الأشعة تحت الحمراء، يمكن فقط نقل البقعة ذات حجم المقطع العرضي للألياف إلى المستشعر من خلال الألياف عندما يركز المسار البصري على الألياف. يؤدي هذا إلى تجنب تأثير مساحة كبيرة من الضوء التي تركز بشكل مباشر على المستشعر وتحميص المستشعر على استقرار المستشعر وعمره. علاوة على ذلك، فإن الألياف الضوئية بالأشعة تحت الحمراء مصنوعة من مواد خاصة، مما يسمح فقط لنطاق الأشعة تحت الحمراء المرغوب بالمرور عبر الألياف، مما يقلل من خبز الضوء على المستشعر. لذلك، تتمتع موازين الحرارة بالأشعة تحت الحمراء الخفيفة بثبات أفضل وعمر خدمة أطول مقارنة بمقاييس الحرارة المدمجة بالأشعة تحت الحمراء.
