مؤشرات أداء ميزان الحرارة بالأشعة تحت الحمراء البعيدة
1. تحديد نطاق قياس درجة الحرارة: نطاق قياس درجة الحرارة هو أهم مؤشر لأداء مقياس الحرارة. كل نموذج من أجهزة قياس الحرارة له نطاق قياس درجة الحرارة الخاص به. ولذلك، يجب أن يؤخذ نطاق درجة الحرارة التي تم قياسها بواسطة المستخدم في الاعتبار بدقة وشمولية، بحيث لا يكون ضيقًا جدًا أو واسعًا جدًا. وفقًا لقانون إشعاع الجسم الأسود، فإن التغير في الطاقة المشعة الناجم عن درجة الحرارة في نطاق الطول الموجي القصير من الطيف سوف يتجاوز التغير في الطاقة المشعة الناجم عن خطأ الانبعاث.
2. تحديد الحجم المستهدف: يمكن تقسيم موازين الحرارة بالأشعة تحت الحمراء إلى موازين حرارة أحادية اللون ومقاييس حرارة مزدوجة اللون (مقاييس حرارة قياس لونية للإشعاع) وفقًا للمبدأ. بالنسبة لمقياس الحرارة أحادي اللون، عند قياس درجة الحرارة، يجب أن تملأ المنطقة المستهدفة المقاسة مجال رؤية مقياس الحرارة. من المستحسن أن يتجاوز حجم الهدف المقاس 50[%] من مجال الرؤية. إذا كان حجم الهدف أصغر من مجال الرؤية، فإن طاقة الإشعاع الخلفية سوف تدخل الإشارات المرئية والصوتية لمقياس الحرارة وتتداخل مع قراءة قياس درجة الحرارة، مما يسبب أخطاء. وفي المقابل، إذا كان الهدف أكبر من مجال رؤية مقياس الحرارة، فلن يتأثر مقياس الحرارة بالخلفية خارج منطقة القياس. بالنسبة لمقاييس الحرارة ذات اللونين، يتم تحديد درجة الحرارة بنسبة الطاقة المشعة في نطاقين مستقلين من الطول الموجي. لذلك، عندما يكون الهدف المقاس صغيرًا، ولا يملأ مجال الرؤية، ويوجد دخان وغبار وعوائق على مسار القياس، مما يؤدي إلى تخفيف طاقة الإشعاع، فلن يكون له تأثير كبير على نتائج القياس. بالنسبة للأهداف الصغيرة التي تتحرك أو تهتز، فإن مقياس الحرارة ثنائي اللون هو الخيار الأفضل. ويرجع ذلك إلى قطر الضوء الصغير ومرونته، مما يمكنه نقل طاقة الإشعاع الضوئي في قنوات منحنية ومحظورة ومطوية.
3. تحديد معامل المسافة (الدقة البصرية): يتم تحديد معامل المسافة بنسبة D:S، أي نسبة المسافة D بين مسبار مقياس الحرارة والهدف إلى قطر الهدف المقاس. إذا كان من الضروري تركيب مقياس الحرارة بعيدًا عن الهدف بسبب الظروف البيئية، وكانت هناك حاجة إلى قياس أهداف صغيرة، فيجب اختيار مقياس حرارة ذو دقة بصرية عالية. كلما زادت الدقة البصرية، أي كلما ارتفعت نسبة D:S، زادت تكلفة مقياس الحرارة. إذا كان مقياس الحرارة بعيدًا عن الهدف وكان الهدف صغيرًا، فيجب اختيار مقياس حرارة ذو معامل مسافة عالية. بالنسبة لمقياس الحرارة ذو البعد البؤري الثابت، يكون تركيز النظام البصري هو أصغر موضع لبقعة الضوء، وستزداد بقعة الضوء بالقرب والبعد عن موضع التركيز. هناك نوعان من معاملات المسافة.
4. تحديد نطاق الطول الموجي: تحدد الانبعاثية والخصائص السطحية للمادة المستهدفة الطول الموجي المقابل لطيف مقياس الحرارة. بالنسبة لمواد السبائك عالية الانعكاس، هناك انبعاثات منخفضة أو متفاوتة. في المناطق ذات درجات الحرارة المرتفعة، أفضل طول موجي لقياس المواد المعدنية هو الأشعة تحت الحمراء القريبة، والتي يمكن أن تكون 0.8 إلى 1.0 ميكرومتر. تتوفر مناطق درجة حرارة أخرى: 1.6μm، 2.2μm و3.9μm. وبما أن بعض المواد تكون شفافة عند أطوال موجية معينة، فإن طاقة الأشعة تحت الحمراء سوف تخترق هذه المواد، ويجب اختيار طول موجي خاص لهذه المادة.
5. تحديد زمن الاستجابة: يشير زمن الاستجابة إلى سرعة استجابة مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء لتغير درجة الحرارة المقاسة. يتم تعريفه على أنه الوقت اللازم للوصول إلى 95[٪] من طاقة القراءة النهائية. يتعلق الأمر بالكاشف الكهروضوئي ودائرة معالجة الإشارات ونظام العرض. المتعلقة بالزمن الثابت. إذا كان الهدف يتحرك بسرعة كبيرة أو عند قياس هدف سريع التسخين، فيجب استخدام مقياس حرارة يعمل بالأشعة تحت الحمراء سريع الاستجابة. وبخلاف ذلك، لن يتم تحقيق استجابة كافية للإشارة وستنخفض دقة القياس. ومع ذلك، لا تتطلب جميع التطبيقات مقياس حرارة بالأشعة تحت الحمراء سريع الاستجابة. عندما يكون هناك جمود حراري للعمليات الحرارية الثابتة أو المستهدفة، يمكن تخفيف زمن استجابة مقياس الحرارة.
6. وظيفة معالجة الإشارات: نظرًا للاختلاف بين العمليات المنفصلة (مثل إنتاج الأجزاء) والعمليات المستمرة، يلزم أن يكون لمقاييس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء وظائف متعددة لمعالجة الإشارات (مثل تثبيت الذروة، وإمساك الوادي، والقيمة المتوسطة) للاختيار، مثل كأحزمة ناقلة لقياس درجة الحرارة عند وضع زجاجة على الزجاجة، يتم استخدام تثبيت الذروة، ويتم إرسال إشارة خرج درجة الحرارة إلى وحدة التحكم. وإلا فإن مقياس الحرارة يقرأ قيمة درجة حرارة أقل بين الزجاجات. في حالة استخدام فترة الذروة، اضبط وقت استجابة مقياس الحرارة لفترة أطول قليلاً من الفاصل الزمني بين الزجاجات بحيث يتم قياس زجاجة واحدة على الأقل دائمًا.
7. مراعاة الظروف البيئية: الظروف البيئية التي يوجد فيها مقياس الحرارة لها تأثير كبير على نتائج القياس ويجب مراعاتها وحلها بشكل مناسب، وإلا فإنها ستؤثر على دقة قياس درجة الحرارة بل وتسبب الضرر. عندما تكون درجة الحرارة المحيطة مرتفعة ووجود غبار ودخان وبخار، يمكن استخدام الملحقات مثل الأغطية الواقية، وتبريد المياه، وأنظمة تبريد الهواء، وتطهير الهواء التي توفرها الشركة المصنعة. تعالج هذه الملحقات التأثيرات البيئية بشكل فعال وتحمي مقياس الحرارة لقياس درجة الحرارة بدقة. عند تحديد الملحقات، ينبغي طلب خدمات موحدة كلما أمكن ذلك لتقليل تكاليف التركيب.
8. معايرة مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء: يجب معايرة مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء حتى يتمكن من عرض درجة حرارة الهدف الذي يتم قياسه بشكل صحيح. إذا كان قياس درجة الحرارة بمقياس الحرارة المستخدم خارج نطاق التسامح أثناء الاستخدام، فيجب إعادته إلى الشركة المصنعة أو مركز الصيانة لإعادة معايرته.
