تنقسم موازين الحرارة بالأشعة تحت الحمراء إلى ثلاث فئات ومبادئها
ثلاث فئات من موازين الحرارة بالأشعة تحت الحمراء:
(1) مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء للاستخدام البشري: مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء من نوع الجبهة هو مقياس حرارة يستخدم مبدأ استقبال الأشعة تحت الحمراء لقياس جسم الإنسان. عندما تكون قيد الاستخدام ، ما عليك سوى محاذاة نافذة الكشف بشكل ملائم مع الجبهة ، ويمكنك قياس درجة حرارة الجسم بسرعة وبدقة.
(2) مقياس الحرارة الصناعي بالأشعة تحت الحمراء: يقيس مقياس الحرارة الصناعي بالأشعة تحت الحمراء درجة حرارة سطح الجسم ، ويشع المستشعر البصري ، ويعكس وينقل الطاقة ، ثم يتم جمع الطاقة وتركيزها بواسطة المسبار ، ثم يتم تحويل المعلومات إلى قراءة العرض بواسطة الدوائر الأخرى على الجهاز ، يكون ضوء الليزر المجهز بهذه الآلة أكثر فاعلية في استهداف الكائن المقاس وتحسين دقة القياس.
(3) مقياس حرارة بالأشعة تحت الحمراء للحيوانات في تربية الحيوانات: وفقًا لمبدأ بلانك ، يمكن لميزان الحرارة بالأشعة تحت الحمراء للحيوانات قياس درجة حرارة سطح الجسم بدقة لأجزاء معينة من سطح جسم الحيوان ، وتصحيح اختلاف درجة الحرارة بين سطح الجسم درجة الحرارة ودرجة الحرارة الفعلية. يمكن عرض درجة حرارة جسم الحيوان بدقة.
تحديد نطاق الطول الموجي: تحدد الانبعاثية وخصائص السطح للمادة المستهدفة الاستجابة الطيفية أو الطول الموجي للبيرومتر. بالنسبة لمواد السبائك عالية الانعكاسية ، هناك انبعاثية منخفضة أو متفاوتة. في منطقة درجات الحرارة المرتفعة ، يكون أفضل طول موجي لقياس المواد المعدنية هو الأشعة تحت الحمراء القريبة ، ويمكن تحديد الطول الموجي {{0}}. 18-1. 0 ميكرومتر. يمكن لمناطق درجة الحرارة الأخرى اختيار أطوال موجية 1.6 ميكرومتر و 2.2 ميكرومتر و 3.9 ميكرومتر. نظرًا لأن بعض المواد شفافة عند طول موجي معين ، فإن طاقة الأشعة تحت الحمراء سوف تخترق هذه المواد ، ويجب اختيار طول موجي خاص لهذه المادة. على سبيل المثال ، تُستخدم الأطوال الموجية البالغة 10 ميكرومتر و 2.2 ميكرومتر و 3.9 ميكرومتر لقياس درجة الحرارة الداخلية للزجاج (يجب أن يكون الزجاج المراد اختباره سميكًا جدًا ، وإلا فسوف يمر من خلاله) ؛ يستخدم الطول الموجي 5.0 ميكرومتر لقياس درجة الحرارة الداخلية للزجاج ؛ ؛ مثال آخر هو قياس فيلم بلاستيك البولي إيثيلين بطول موجة 3.43 ميكرومتر ، والبوليستر بطول موجة 4.3 ميكرومتر أو 7.9 ميكرومتر.
تحديد وقت الاستجابة: يشير وقت الاستجابة إلى سرعة تفاعل مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء لتغير درجة الحرارة المقاسة ، والذي يتم تعريفه على أنه الوقت المطلوب للوصول إلى 95 في المائة من طاقة القراءة النهائية ، والتي ترتبط بالثابت الزمني لـ كاشف ضوئي ودائرة معالجة الإشارات ونظام عرض. يمكن أن يصل وقت استجابة مقياس الحرارة الجديد بالأشعة تحت الحمراء إلى 1 مللي ثانية. هذا أسرع بكثير من طريقة قياس درجة حرارة التلامس. إذا كانت سرعة تحرك الهدف سريعة جدًا أو عند قياس هدف تسخين سريع ، فيجب اختيار مقياس حرارة بالأشعة تحت الحمراء سريع الاستجابة ، وإلا فلن تتحقق استجابة إشارة كافية ، وسيتم تقليل دقة القياس. ومع ذلك ، لا تتطلب جميع التطبيقات مقياس حرارة بالأشعة تحت الحمراء سريع الاستجابة. بالنسبة للعمليات الحرارية الساكنة أو المستهدفة حيث يوجد القصور الذاتي الحراري ، يمكن تخفيف وقت استجابة البيرومتر. لذلك ، يجب تكييف اختيار وقت استجابة مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء مع حالة الهدف المقاس.
يتم تحديد الدقة البصرية من خلال النسبة D إلى S ، وهي نسبة المسافة D بين البيرومتر إلى الهدف وقطر S من بقعة القياس. إذا كان يجب تثبيت مقياس الحرارة بعيدًا عن الهدف بسبب الظروف البيئية ، ويجب قياس هدف صغير ، فيجب اختيار مقياس حرارة بدقة بصرية عالية. كلما زادت الدقة الضوئية ، أي زيادة نسبة D: S ، زادت تكلفة البيرومتر.
تحديد نطاق الطول الموجي: تحدد الانبعاثية وخصائص السطح للمادة المستهدفة الاستجابة الطيفية أو الطول الموجي للبيرومتر. بالنسبة لمواد السبائك عالية الانعكاسية ، هناك انبعاثية منخفضة أو متفاوتة. في منطقة درجات الحرارة المرتفعة ، يكون أفضل طول موجي لقياس المواد المعدنية هو الأشعة تحت الحمراء القريبة ، والطول الموجي {{0}. 18-1. {{1 0}} ميكرومتر يمكن أن يكون المحدد. يمكن لمناطق درجة الحرارة الأخرى اختيار أطوال موجية 1.6 ميكرومتر و 2.2 ميكرومتر و 3.9 ميكرومتر. نظرًا لأن بعض المواد شفافة عند طول موجي معين ، فإن طاقة الأشعة تحت الحمراء سوف تخترق هذه المواد ، ويجب اختيار طول موجي خاص لهذه المادة. على سبيل المثال ، يتم استخدام الأطوال الموجية 1.0 ميكرومتر و 2.2 ميكرومتر و 3.9 ميكرومتر لقياس درجة الحرارة الداخلية للزجاج (يجب أن يكون الزجاج المراد اختباره سميكًا جدًا ، وإلا فسوف يمر من خلاله) ؛ يستخدم الطول الموجي 5.0 ميكرومتر لقياس درجة الحرارة الداخلية للزجاج ؛ الطول الموجي 8-14 ميكرومتر يستخدم للقياس المنخفض. مثال آخر هو قياس الطول الموجي 3.43 ميكرومتر للفيلم البلاستيكي البولي إيثيلين ، والطول الموجي 4.3 ميكرومتر أو 7.9 ميكرومتر للبوليستر.
تحديد وقت الاستجابة: يشير وقت الاستجابة إلى سرعة تفاعل مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء لتغير درجة الحرارة المقاسة ، والذي يتم تعريفه على أنه الوقت المطلوب للوصول إلى 95 في المائة من طاقة القراءة النهائية ، والتي ترتبط بالثابت الزمني لـ كاشف ضوئي ودائرة معالجة الإشارات ونظام عرض. يمكن أن يصل وقت استجابة مقياس حرارة الأشعة تحت الحمراء للعلامة التجارية Guangzhou Hongcheng Hong Kong CEM إلى 1 مللي ثانية. هذا أسرع بكثير من طرق قياس درجة حرارة التلامس. إذا كانت سرعة تحرك الهدف سريعة جدًا أو عند قياس هدف تسخين سريع ، فيجب اختيار مقياس حرارة بالأشعة تحت الحمراء سريع الاستجابة ، وإلا فلن تتحقق استجابة إشارة كافية ، وسيتم تقليل دقة القياس. ومع ذلك ، لا تتطلب جميع التطبيقات مقياس حرارة بالأشعة تحت الحمراء سريع الاستجابة. بالنسبة للعمليات الحرارية الساكنة أو المستهدفة حيث يوجد القصور الذاتي الحراري ، يمكن تخفيف وقت استجابة البيرومتر. لذلك ، يجب تكييف اختيار وقت استجابة مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء مع حالة الهدف المقاس.
وظيفة معالجة الإشارة: يختلف قياس العمليات المنفصلة (مثل إنتاج الأجزاء) عن العمليات المستمرة ، والتي تتطلب أن يكون لمقاييس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء وظائف معالجة الإشارات (مثل تعليق الذروة ، وعقد الوادي ، ومتوسط القيمة). على سبيل المثال ، عند قياس درجة حرارة الزجاج على الحزام الناقل ، من الضروري استخدام قيمة الذروة للاحتفاظ بها ، ويتم إرسال إشارة خرج درجة الحرارة إلى وحدة التحكم.
مراعاة الظروف البيئية: للظروف البيئية لميزان الحرارة تأثير كبير على نتائج القياس ، والتي يجب أخذها في الاعتبار وحلها بشكل صحيح ، وإلا فإنها ستؤثر على دقة قياس درجة الحرارة وتسبب تلفًا في مقياس الحرارة. عندما تكون درجة الحرارة المحيطة مرتفعة للغاية ويوجد غبار ودخان وبخار ، يمكنك اختيار الغطاء الواقي وتبريد المياه ونظام تبريد الهواء ومنفاخ الهواء وغيرها من الملحقات التي توفرها الشركة المصنعة. يمكن لهذه الملحقات أن تعالج بشكل فعال التأثيرات البيئية وتحمي مقياس الحرارة لقياس درجة الحرارة بدقة. عند تحديد الملحقات ، يجب طلب توحيد الخدمة قدر الإمكان لتقليل تكاليف التركيب. عندما يقلل الدخان أو الغبار أو الجزيئات الأخرى من إشارة طاقة القياس ، يكون مقياس الحرارة ثنائي اللون هو الخيار الأفضل. في ظل الضوضاء ، أو المجال الكهرومغناطيسي ، أو الاهتزاز ، أو الظروف البيئية التي يتعذر الوصول إليها ، أو غيرها من الظروف القاسية ، يعد مقياس حرارة الألياف البصرية ثنائي اللون هو الخيار الأفضل.
في التطبيقات التي تحتوي على مواد محكمة الغلق أو خطرة مثل الحاويات أو غرف التفريغ ، ينظر البيرومتر من خلال النافذة. يجب أن تكون المادة قوية بما يكفي وأن تمر عبر نطاق الطول الموجي التشغيلي للبيرومتر المستخدم. حدد أيضًا ما إذا كان المشغل يحتاج أيضًا إلى المراقبة من خلال النافذة ، لذلك اختر موقع التثبيت المناسب ومواد النافذة لتجنب التأثير المتبادل. في تطبيقات قياس درجات الحرارة المنخفضة ، عادةً ما تُستخدم مواد Ge أو Si كنوافذ غير شفافة للضوء المرئي ، ولا يمكن للعين البشرية مراقبة الهدف من خلال النافذة. إذا احتاج المشغل إلى المرور عبر هدف النافذة ، فيجب استخدام مادة بصرية تنقل الأشعة تحت الحمراء والضوء المرئي. على سبيل المثال ، يجب استخدام مادة بصرية تنقل كلاً من الأشعة تحت الحمراء والضوء المرئي كمادة نافذة ، مثل ZnSe أو BaF2.
عملية بسيطة وسهلة الاستخدام: يجب أن تكون موازين الحرارة بالأشعة تحت الحمراء بديهية وسهلة التشغيل وسهلة الاستخدام من قبل المشغلين. من بينها ، موازين الحرارة المحمولة بالأشعة تحت الحمراء صغيرة وخفيفة ويحملها الأشخاص الذين يدمجون قياس درجة الحرارة وعرض الإخراج. يمكن لأدوات قياس درجة الحرارة عرض درجة الحرارة وإخراج معلومات درجة الحرارة المختلفة على لوحة العرض ، ويمكن تشغيل بعضها عن طريق جهاز التحكم عن بعد أو برنامج الكمبيوتر.
في حالة الظروف البيئية القاسية والمعقدة ، يمكن اختيار نظام برأس وشاشة قياس درجة حرارة منفصلة لسهولة التركيب والتكوين. يمكن اختيار نموذج خرج الإشارة المطابق لمعدات التحكم الحالية. معايرة مقياس حرارة الأشعة تحت الحمراء: يجب معايرة مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء حتى يتمكن من عرض درجة حرارة الهدف المقاس بشكل صحيح. إذا كان قياس درجة حرارة مقياس الحرارة المستخدم خارج نطاق التسامح أثناء الاستخدام ، فيجب إعادته إلى الشركة المصنعة أو مركز الإصلاح لإعادة المعايرة.
