8 punti per l'utilizzo del termometro a infrarossi
1. Determinare l'intervallo di misurazione della temperatura
Determinare l'intervallo di misurazione della temperatura: l'intervallo di misurazione della temperatura è l'indice di prestazione più importante del termometro. Alcuni prodotti termometrici hanno una portata di -50 gradi - più 3000 gradi , ma questo non può essere fatto da un solo tipo di termometro a infrarossi. Ogni tipo di termometro ha il proprio intervallo di temperatura specifico. Pertanto, l'intervallo di temperatura misurato dall'utente deve essere considerato in modo accurato e completo, né troppo ristretto né troppo ampio. Secondo la legge della radiazione del corpo nero, la variazione dell'energia della radiazione causata dalla temperatura nella banda delle onde corte dello spettro supererà la variazione dell'energia della radiazione causata dall'errore di emissività. Pertanto, è meglio utilizzare il più possibile le onde corte durante la misurazione della temperatura. In generale, più stretto è l'intervallo di misurazione della temperatura, maggiore è la risoluzione del segnale di uscita del monitoraggio della temperatura e la precisione e l'affidabilità sono facili da risolvere. Se l'intervallo di misurazione della temperatura è troppo ampio, la precisione della misurazione della temperatura sarà ridotta. Ad esempio, se la temperatura target misurata è di 1000 gradi, determinare innanzitutto se è online o portatile e se è portatile. Esistono molti modelli che soddisfano questa temperatura, come 3iLR3, 3i2M, 3i1M. Se l'accuratezza della misurazione è la cosa principale, è meglio scegliere il tipo 2M o 1M, perché se si utilizza il tipo 3iLR, l'intervallo di misurazione della temperatura è molto ampio e le prestazioni di misurazione della temperatura elevata saranno scadenti; Per obiettivi a bassa temperatura, dobbiamo scegliere 3iLR3.
2. Determinare la dimensione dell'obiettivo
I termometri a infrarossi possono essere suddivisi in termometri monocolore e termometri bicolore (termometri colorimetrici a radiazione) secondo il principio. Per un termometro monocromatico, quando si misura la temperatura, l'area del bersaglio da misurare deve riempire il campo visivo del termometro. Si raccomanda che le dimensioni del target misurato superino il 50% del campo visivo. Se la dimensione del bersaglio è inferiore al campo visivo, l'energia della radiazione di fondo entrerà nei simboli visivi e acustici del termometro e interferirà con le letture della misurazione della temperatura, causando errori. Al contrario, se il bersaglio è più grande del campo visivo del pirometro, il pirometro non sarà influenzato dallo sfondo al di fuori dell'area di misurazione. Per i termometri colorimetrici, se il campo visivo non è pieno, fumo, polvere, ostruzioni sono presenti sul percorso di misurazione e l'energia della radiazione è attenuata, non avrà un impatto significativo sui risultati della misurazione. Per oggetti piccoli e in movimento o vibranti, i termometri colorimetrici sono la scelta migliore. Ciò è dovuto al piccolo diametro dei raggi luminosi e alla loro flessibilità nel trasportare l'energia radiante luminosa su canali curvi, bloccati e piegati.
Per alcuni pirometri, la temperatura è determinata dal rapporto dell'energia radiante in due bande di lunghezze d'onda separate. Pertanto, quando il target da misurare è piccolo, non riempie il sito e sono presenti fumo, polvere o ostruzioni sul percorso di misurazione che attenuano l'energia della radiazione, ciò non influirà sui risultati della misurazione. Anche nel caso di un'attenuazione dell'energia del 95 percento, è comunque possibile garantire l'accuratezza della misurazione della temperatura richiesta. Per bersagli piccoli e in movimento o vibranti; a volte si muovono all'interno del campo visivo, o possono uscire parzialmente dal campo visivo, in queste condizioni, l'uso di un termometro a due colori è la scelta migliore. Se è impossibile puntare direttamente tra il pirometro e il bersaglio e il canale di misurazione è piegato, stretto, bloccato, ecc., il pirometro a fibra ottica a due colori è la scelta migliore. Ciò è dovuto al loro diametro ridotto, alla flessibilità e alla capacità di trasmettere energia radiante ottica su canali curvi, bloccati e piegati, consentendo così la misurazione di obiettivi di difficile accesso, in condizioni difficili o vicino a campi elettromagnetici.
3. Determinare il fattore di distanza (risoluzione ottica)
Il coefficiente di distanza è determinato dal rapporto D:S, cioè dal rapporto tra la distanza D tra la sonda del termometro e il bersaglio e il diametro del bersaglio da misurare. Se il termometro deve essere installato lontano dal target a causa delle condizioni ambientali e deve essere misurato un target piccolo, è necessario selezionare un termometro con un'elevata risoluzione ottica. Maggiore è la risoluzione ottica, cioè aumentando il rapporto D:S, maggiore è il costo del pirometro. I termometri a infrarossi Raytek D:S vanno da 2:1 (basso fattore di distanza) a oltre 300:1 (alto fattore di distanza). Se il termometro è lontano dal bersaglio e il bersaglio è piccolo, è necessario selezionare un termometro con un coefficiente di distanza elevato. Per un pirometro con una lunghezza focale fissa, il punto focale del sistema ottico è la posizione minima dello spot, e lo spot vicino e lontano dal punto focale aumenterà. Ci sono due fattori di distanza. Pertanto, per misurare con precisione la temperatura a una distanza vicina e lontana dal fuoco, la dimensione del bersaglio misurato dovrebbe essere maggiore della dimensione del punto al fuoco. Il termometro zoom ha una posizione minima di messa a fuoco, che può essere regolata in base alla distanza dal bersaglio. Se D:S viene aumentato, l'energia ricevuta diminuirà. Se l'apertura di ricezione non viene aumentata, il coefficiente di distanza D:S sarà difficile da aumentare, il che aumenterà il costo dello strumento.
4. Determinare l'intervallo di lunghezze d'onda
L'emissività e le proprietà superficiali del materiale target determinano la lunghezza d'onda della risposta spettrale del pirometro. Per i materiali in lega ad alta riflettività, vi è un'emissività bassa o variabile. Nell'area ad alta temperatura, la lunghezza d'onda migliore per misurare i materiali metallici è il vicino infrarosso e si possono selezionare {{0}}.8-1.{{10}} μm. Altre zone di temperatura possono scegliere 1,6 μm, 2,2 μm e 3,9 μm. Poiché alcuni materiali sono trasparenti a una certa lunghezza d'onda, l'energia infrarossa penetrerà in questi materiali e per questo materiale dovrebbe essere selezionata una lunghezza d'onda speciale. Ad esempio, 1.0μm, 2.2μm e 3.9μm vengono utilizzati per misurare la temperatura interna del vetro (il vetro misurato deve essere molto spesso, altrimenti passerà) lunghezze d'onda; 5.0μm viene utilizzato per misurare la temperatura superficiale del vetro; Ad esempio, 3,43 μm viene utilizzato per misurare il film plastico in polietilene, 4,3 μm o 7,9 μm viene utilizzato per il poliestere e 8-14 μm viene utilizzato per spessori superiori a 0,4 mm. Ad esempio, la banda stretta 4,64 μm viene utilizzata per misurare la CO nella fiamma e 4,47 μm viene utilizzata per misurare l'NO2 nella fiamma.
5. Determinare il tempo di risposta
Il tempo di risposta indica la velocità di reazione del termometro a infrarossi alla variazione di temperatura misurata, definita come il tempo necessario per raggiungere il 95 percento dell'energia della lettura finale, che è correlata alla costante di tempo del fotorilevatore, circuito di elaborazione del segnale e sistema di visualizzazione. Alcuni termometri a infrarossi hanno un tempo di risposta fino a 1 ms, che è molto più veloce dei metodi di misurazione della temperatura a contatto. Se la velocità di movimento del bersaglio è molto elevata o quando si misura un bersaglio che si riscalda rapidamente, è necessario selezionare un termometro a infrarossi a risposta rapida, altrimenti non si otterrà una risposta del segnale sufficiente e la precisione della misurazione sarà ridotta. Tuttavia, non tutte le applicazioni richiedono un termometro a infrarossi a risposta rapida. Per processi termici statici o target in cui esiste inerzia termica, il tempo di risposta del pirometro può essere ridotto. Pertanto, la scelta del tempo di risposta del termometro a infrarossi dovrebbe essere adattata alla situazione del target misurato. La determinazione del tempo di risposta si basa principalmente sulla velocità di movimento del bersaglio e sulla velocità di variazione della temperatura del bersaglio. Per target statici o parametri target in inerzia termica, o la velocità dell'apparecchiatura di controllo esistente è limitata, il tempo di risposta del termometro può rilassare i requisiti.
6. Funzione di elaborazione del segnale
Data la differenza tra processi discreti (come la produzione di parti) e processi continui, i termometri a infrarossi devono disporre di funzioni di elaborazione multi-segnale (come mantenimento del picco, mantenimento della valle, valore medio) tra cui scegliere, ad esempio durante la misurazione del temperatura della bottiglia sul nastro trasportatore, è Per utilizzare il mantenimento del picco, il segnale di uscita della temperatura viene inviato al controller. Altrimenti il termometro legge un valore di temperatura inferiore tra le bottiglie. Se si utilizza il mantenimento del picco, impostare il tempo di risposta del termometro in modo che sia leggermente più lungo dell'intervallo di tempo tra le bottiglie in modo che almeno una bottiglia sia sempre sotto misurazione.
7. Considerazione delle condizioni ambientali
Le condizioni ambientali del termometro hanno una grande influenza sui risultati della misurazione, che dovrebbero essere considerati e adeguatamente risolti, altrimenti influiranno sulla precisione della misurazione della temperatura e causeranno persino danni. Quando la temperatura ambiente è elevata e sono presenti polvere, fumo e vapore, è possibile selezionare il coperchio protettivo, il raffreddamento ad acqua, il sistema di raffreddamento ad aria, lo spurgo dell'aria e altri accessori forniti dal produttore. Questi accessori possono affrontare efficacemente le influenze ambientali e proteggere il termometro per una misurazione accurata della temperatura. Quando si specificano gli accessori, è necessario richiedere il più possibile un servizio di standardizzazione per ridurre i costi di installazione. Quando fumo, polvere o altre particelle riducono il segnale dell'energia di misurazione in condizioni di rumore, campo elettromagnetico, vibrazioni o condizioni ambientali inaccessibili o altre condizioni difficili, il termometro bicolore in fibra ottica è la scelta migliore. Un termometro colorimetrico è la scelta migliore. In presenza di rumore, campo elettromagnetico, vibrazioni e condizioni ambientali impervie o altre condizioni gravose, è consigliabile scegliere un termometro colorimetrico leggero.
Nelle applicazioni con materiali sigillati o pericolosi come contenitori o camere a vuoto, il pirometro è visibile attraverso una finestra. Il materiale deve essere sufficientemente resistente e passare attraverso l'intervallo di lunghezze d'onda operative del pirometro utilizzato. Determinare inoltre se anche l'operatore deve osservare attraverso la finestra, quindi scegliere la posizione di installazione e il materiale della finestra appropriati per evitare influenze reciproche. Nelle applicazioni di misurazione a bassa temperatura, i materiali Ge o Si vengono solitamente utilizzati come finestre, che sono opache alla luce visibile e l'occhio umano non può osservare il bersaglio attraverso la finestra. Se l'operatore deve passare attraverso il bersaglio della finestra, deve essere utilizzato un materiale ottico che trasmetta sia la radiazione infrarossa che la luce visibile. Ad esempio, come materiale della finestra dovrebbe essere utilizzato un materiale ottico che trasmette sia la radiazione infrarossa che la luce visibile, come ZnSe o BaF2.
Quando è presente gas infiammabile nell'ambiente di lavoro del termometro, è possibile selezionare un termometro a infrarossi a sicurezza intrinseca per eseguire misurazioni e monitoraggio sicuri in una certa concentrazione di ambiente di gas infiammabile.
In caso di condizioni ambientali difficili e complicate, è possibile selezionare un sistema con testina di misurazione della temperatura separata e display per una facile installazione e configurazione. È possibile selezionare la forma di uscita del segnale corrispondente all'apparecchiatura di controllo corrente.
8. Taratura del termometro a radiazione infrarossa
I termometri a infrarossi devono essere calibrati per visualizzare correttamente la temperatura dell'oggetto misurato. Generalmente, il ciclo di calibrazione della misurazione della temperatura a infrarossi è di un anno. Si consiglia di utilizzare un forno a corpo nero con una forma a cavità e un'emissività di 0.995 per calibrare accuratamente il termometro a infrarossi. Se la misurazione della temperatura del termometro utilizzato è fuori tolleranza durante l'uso, deve essere restituito al produttore o al centro di riparazione per la ricalibrazione.
