مبدأ مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء بالألياف الضوئية
الأشعة تحت الحمراء هي أكثر إشعاعات الموجات الكهرومغناطيسية انتشارًا في الطبيعة. وهو يعتمد على الحركة غير المنتظمة للجزيئات والذرات في أي جسم في بيئة تقليدية، ويشع باستمرار طاقة الأشعة تحت الحمراء الحرارية. كلما زادت كثافة حركة الجزيئات والذرات، زادت طاقة الإشعاع. وعلى العكس من ذلك، كلما كانت طاقة الإشعاع أصغر. 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 تحديد 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 المقاس بعد معايرتها بواسطة مكبر الصوت ودائرة معالجة الإشارة وفقًا للخوارزمية الداخلية وانبعاثية الهدف للجهاز. مقياس حرارة الألياف الضوئية بالأشعة تحت الحمراء 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 (قادر على تحمل 200 درجة مئوية في البيئة الميدانية) ويمكن أن يعمل بثبات عبر الإنترنت لفترة طويلة عند تطبيقها في المواقع الصناعية. ونظرًا للغياب التام للكهرباء في النظام البصري، فإن الموقع الصناعي الذي تم تركيبه فيه 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 الألياف الضوئية بالأشعة تحت الحمراء الخاصة بمادة خاصة، عندما يركز المسار البصري على الألياف الضوئية، فقط البقعة بحجم الألياف الضوئية يمكن نقل المقطع العرضي إلى المستشعر عبر الألياف الضوئية. يؤدي ذلك إلى تجنب تأثير مساحات كبيرة من الضوء التي تركز بشكل مباشر على المستشعر وتؤثر على استقرار المستشعر وعمره الافتراضي. علاوة على ذلك، فإن الألياف الضوئية بالأشعة تحت الحمراء مصنوعة من مواد خاصة، مما يسمح فقط باختيار نطاق الأشعة تحت الحمراء المطلوب من خلال الألياف، مما يقلل من خبز الضوء على المستشعر. لذلك، بالمقارنة مع موازين الحرارة المدمجة بالأشعة تحت الحمراء، تتمتع موازين الحرارة بالأشعة تحت الحمراء الخفيفة بثبات أفضل وعمر خدمة أطول.
