اختيار موازين الحرارة المحمولة بالأشعة تحت الحمراء
مؤشرات الأداء ، مثل نطاق درجة الحرارة ، وحجم البقعة ، وطول موجة العمل ، ودقة القياس ، ووقت الاستجابة ، وما إلى ذلك ؛ الظروف البيئية وظروف العمل ، مثل درجة الحرارة المحيطة ، والنافذة ، والعرض والإخراج ، وملحقات الحماية ، وما إلى ذلك ؛ الخيارات الأخرى ، مثل سهولة الاستخدام والصيانة وأداء المعايرة والسعر وما إلى ذلك ، لها أيضًا تأثير معين على اختيار مقياس الحرارة. مع التطور المستمر للتكنولوجيا والتكنولوجيا ، فإن أفضل تصميم وتقدم جديد لمقاييس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء يوفر للمستخدمين أدوات وظيفية ومتعددة الأغراض ، مما يوسع الاختيار.
1. تحديد نطاق قياس درجة الحرارة
نطاق قياس درجة الحرارة هو أهم مؤشر أداء لميزان الحرارة. على سبيل المثال ، نطاق تغطية المنتج هو -50 درجة - زائد 3000 درجة ، ولكن لا يمكن القيام بذلك عن طريق نوع واحد من موازين الحرارة بالأشعة تحت الحمراء. كل نوع من أنواع موازين الحرارة له نطاق درجة الحرارة الخاص به. لذلك ، يجب النظر في نطاق درجة حرارة المستخدم المقاسة بدقة وشاملة ، وليس ضيقًا جدًا ولا واسعًا جدًا. وفقًا لقانون إشعاع الجسم الأسود ، فإن تغير طاقة الإشعاع الناتج عن درجة الحرارة في نطاق الموجة القصيرة من الطيف سوف يتجاوز التغير في طاقة الإشعاع الناجم عن خطأ الانبعاث. لذلك ، من الأفضل استخدام الموجة القصيرة قدر الإمكان عند قياس درجة الحرارة. بشكل عام ، كلما كان نطاق قياس درجة الحرارة أضيق ، زادت دقة إشارة خرج مراقبة درجة الحرارة ، ومن السهل حل الدقة والموثوقية. إذا كان نطاق قياس درجة الحرارة عريضًا جدًا ، فسيتم تقليل دقة قياس درجة الحرارة. على سبيل المثال ، إذا كانت درجة الحرارة المستهدفة المقاسة 1000 درجة ، فحدد أولاً ما إذا كانت متصلة بالإنترنت أو محمولة ، وما إذا كانت محمولة. هناك العديد من الطرز التي تلبي درجة الحرارة هذه ، مثل TI315 و TI213 وما إلى ذلك.
2. تحديد الحجم المستهدف
يمكن تقسيم موازين الحرارة بالأشعة تحت الحمراء إلى موازين حرارة أحادية اللون ومقاييس حرارة ثنائية اللون (موازين الحرارة اللونية للإشعاع) وفقًا للمبدأ. بالنسبة لميزان الحرارة أحادي اللون ، عند قياس درجة الحرارة ، يجب أن تملأ منطقة الهدف المراد قياسها مجال رؤية مقياس الحرارة. يوصى بأن يتجاوز حجم الهدف المقاس 50 بالمائة من مجال الرؤية. إذا كان الحجم المستهدف أصغر من مجال الرؤية ، فإن طاقة إشعاع الخلفية ستدخل الرموز المرئية والصوتية لميزان الحرارة وتتداخل مع قراءات قياس درجة الحرارة ، مما يتسبب في حدوث أخطاء. على العكس من ذلك ، إذا كان الهدف أكبر من مجال رؤية البيرومتر ، فلن يتأثر البيرومتر بالخلفية خارج منطقة القياس. بالنسبة لبيرومتر ثنائي اللون ، يتم تحديد درجة الحرارة بنسبة الطاقة المشعة في نطاقي أطوال موجية مستقلين. لذلك ، عندما يكون الهدف المراد قياسه صغيرًا ، ولا يملأ الموقع ، ويوجد دخان أو غبار أو عائق على مسار القياس يضعف طاقة الإشعاع ، فلن يؤثر ذلك على نتائج القياس. حتى في حالة التوهين بالطاقة بنسبة 95 في المائة ، لا يزال من الممكن ضمان دقة قياس درجة الحرارة المطلوبة. للأهداف الصغيرة والمتحركة أو المهتزة ؛ في بعض الأحيان تتحرك داخل مجال الرؤية ، أو قد تتحرك جزئيًا خارج مجال الرؤية ، في ظل هذه الظروف ، يعد استخدام مقياس حرارة ثنائي اللون هو الخيار الأفضل. إذا كان من المستحيل التصويب مباشرة بين البيرومتر والهدف ، وكانت قناة القياس منثنية وضيقة ومسدودة ، وما إلى ذلك ، فإن البيرومتر الليفي البصري ثنائي اللون هو الخيار الأفضل. ويرجع ذلك إلى قطرها الصغير ومرونتها وقدرتها على نقل الطاقة المشعة الضوئية عبر القنوات المنحنية والمحصورة والمطوية ، مما يتيح قياس الأهداف التي يصعب الوصول إليها ، في الظروف القاسية ، أو بالقرب من المجالات الكهرومغناطيسية.
3. تحديد الدقة البصرية
يتم تحديد الدقة البصرية من خلال النسبة D إلى S ، وهي نسبة المسافة D بين البيرومتر إلى الهدف وقطر S من بقعة القياس. على سبيل المثال ، مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء المحمول TI213 لعصر الأشعة تحت الحمراء له معامل مسافة 80: 1. إذا كان على بعد 80 سم من الهدف ، فإن قطر نطاق القياس هو 1 سم. 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.
4. تحديد مدى 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. {{2 0}} ميكرومتر يمكن أن يكون المحدد. يمكن لمناطق درجة الحرارة الأخرى اختيار الطول الموجي 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 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 عبر) الأطوال الموجية ؛ يستخدم الطول الموجي 3.43 ميكرومتر لقياس فيلم بلاستيك البولي إيثيلين ، ويستخدم الطول الموجي 4.3 ميكرومتر أو 7.9 ميكرومتر للبوليستر. إذا تجاوز السُمك 0.4 مم ، فيتم استخدام الطول الموجي 8-14 ميكرومتر ؛ على سبيل المثال ، النطاق الضيق 4. 24-4. يستخدم الطول الموجي 3 ميكرومتر لقياس ثاني أكسيد الكربون في اللهب ، ويستخدم الطول الموجي ضيق النطاق 4.64 ميكرومتر لقياس ثاني أكسيد الكربون في اللهب ، ويستخدم الطول الموجي 4.47 ميكرومتر لقياس N02 في اللهب.
5. 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 بالمائة من طاقة القراءة النهائية ، والتي ترتبط بالثابت الزمني للكاشف الضوئي ، ودائرة معالجة الإشارة ونظام العرض. 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 أن يكون اختيار وقت استجابة مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء مناسبًا لحالة الهدف المقاس.
6. وظيفة معالجة الإشارة
في ضوء الاختلاف بين العمليات المنفصلة (مثل إنتاج الأجزاء) والعمليات المستمرة ، يجب أن يكون لمقاييس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء وظائف معالجة متعددة الإشارات (مثل تعليق الذروة ، وحبس الوادي ، ومتوسط القيمة) للاختيار من بينها ، مثل عند قياس درجة حرارة الزجاجة على الحزام الناقل ، لاستخدام ذروة الانتظار ، يتم إرسال إشارة خرج درجة الحرارة إلى وحدة التحكم. خلاف ذلك ، يقرأ مقياس الحرارة قيمة درجة حرارة أقل بين الزجاجات. إذا كنت تستخدم ذروة الانتظار ، فاضبط وقت استجابة مقياس الحرارة ليكون أطول قليلاً من الفاصل الزمني بين الزجاجات بحيث تكون زجاجة واحدة على الأقل قيد القياس دائمًا.
7. مراعاة الظروف البيئية
تؤثر الظروف البيئية لميزان الحرارة بشكل كبير على نتائج القياس ، والتي يجب أخذها في الاعتبار وحلها بشكل صحيح ، وإلا فإنها ستؤثر على دقة قياس درجة الحرارة بل وتسبب الضرر. عندما تكون درجة الحرارة المحيطة عالية ويوجد غبار ودخان وبخار ، يمكن اختيار الغطاء الواقي وتبريد المياه ونظام تبريد الهواء ومنقي الهواء وغيرها من الملحقات التي توفرها الشركة المصنعة.
