مقدمة لتطبيق مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء في إنتاج درفلة الفولاذ
1. المقدمة
في عملية إنتاج دلفنة الصلب الحديثة، من أجل ضمان الجودة الفيزيائية للألواح الفولاذية والتحكم في الدرفلة والتبريد، يلزم وجود طرق معينة لقياس درجة الحرارة والكشف عنها. يمكن أن توفر الدقة العالية والموثوقية القوية لمقاييس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء قياسًا فعالًا ودقيقًا وموثوقًا لدرجة الحرارة للألواح الفولاذية، وبالتالي تحسين جودة المنتج وتقليل الاستهلاك وتحسين الإنتاجية.
2. تكوين ميزان الحرارة بالأشعة تحت الحمراء
يحدد مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء، المعروف أيضًا باسم ميزان الحرارة بالأشعة تحت الحمراء، درجة حرارة الجسم الذي يتم قياسه عن طريق قياس الإشعاع الكهرومغناطيسي، والذي يأتي من الطاقة الموجودة داخل الجسم. بالنسبة للتطبيقات الصناعية، نحن مهتمون بتمديد الطول الموجي الأقصر للضوء المرئي إلى ضوء الأشعة تحت الحمراء حتى 20 ميكرومتر من الأشعة تحت الحمراء التي تبلغ م. ولذلك، فإن مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء (مقياس الحرارة الإشعاعي) هو جهاز يقوم بقياس الطاقة الإشعاعية والتعبير عن درجة الحرارة المقابلة لها باستخدام الإشارات الكهربائية.
يمكن تقسيم مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء بشكل عام إلى أربعة أجزاء: النظام البصري، وكاشف الأشعة تحت الحمراء، وجزء معالجة الإشارات، وجزء إخراج العرض.
2.1 النظام البصري
يعد النظام البصري مكونًا مهمًا لمقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء، ويستخدم بشكل أساسي لجمع الطاقة الإشعاعية، وتوجيه الهدف المقاس، وتحديد مجال رؤية مقياس الحرارة، وكذلك توفير تأثير إغلاق معين على الجزء الداخلي من مقياس الحرارة.
2.2 أجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء
كاشف الأشعة تحت الحمراء هو الجزء الأساسي من مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء. يستقبل كاشف الأشعة تحت الحمراء الطاقة الإشعاعية للكائن المقاس من خلال العدسة الموضوعية، ويحول طاقة الإشعاع إلى إشارات كهربائية، ويحصل أخيرًا على درجة حرارة سطح الجسم المقاس من خلال المعالجة اللاحقة.
2.3 معالجة الإشارات
يقوم كاشف الأشعة تحت الحمراء بتحويل الأشعة تحت الحمراء إلى إشارات كهربائية، والتي يتم إرسالها إلى قسم معالجة الإشارات. بعد تضخيمها وتحويلها إلى A/D، يتم إدخال الإشارة إلى المعالج الدقيق. وفي الوقت نفسه، يتم أيضًا إدخال إشارة تعويض درجة الحرارة البيئية إلى المعالج الدقيق. بعد المعالجة الخطية بواسطة المعالج الدقيق، يتم الحصول على إشارة الخرج المصححة بعد التعويض البيئي وتصحيح معدل الإشعاع.
2.4 عرض الإخراج
في التطبيقات العملية، يتم استخدام إشارة درجة الحرارة التي يوفرها المعالج بطريقتين: يتم عرض إحداهما من خلال شاشة العرض؛ وهناك طريقة أخرى وهي إرسال إشارات درجة الحرارة إلى أنظمة التحكم الصناعية للتحكم في عملية الإنتاج، وهناك أيضًا طريقتان تستخدمان في وقت واحد.
يمكن للأنواع المختلفة من أجهزة كشف درجة الحرارة أن توفر عرضًا فوريًا للقيم والقيم القصوى والقيم الدنيا ومتوسط القيم والاختلافات. يمكنهم أيضًا عرض إعدادات معدل الإشعاع، وإعدادات الإنذار، وما إلى ذلك. وبعد معالجة البرامج، يمكنهم أيضًا عرض منحنيات درجة الحرارة، وخرائط الحرارة، وما إلى ذلك. تُستخدم موازين الحرارة عادةً لإخراج التيار 0-20 مللي أمبير أو 4-20 مللي أمبير. إذا كانت إشارة الجهد مطلوبة، فيمكن أيضًا تحويل الإشارة الحالية وقياسها.
