Discussione sul metodo di selezione del termometro a infrarossi
principio di funzionamento
Tutti gli oggetti con una temperatura superiore allo zero relativo emettono costantemente energia di radiazione infrarossa nello spazio circostante. Le caratteristiche della radiazione infrarossa di un oggetto, ovvero la quantità di energia irradiata e la sua distribuzione per lunghezza d'onda, sono strettamente correlate alla sua temperatura superficiale. Pertanto, misurando l'energia infrarossa irradiata dall'oggetto stesso, è possibile determinare con precisione la sua temperatura superficiale, che costituisce la base per la misurazione della temperatura della radiazione infrarossa.
Quando si utilizza un termometro a radiazione infrarossa per misurare la temperatura di un bersaglio, è necessario prima misurare la quantità di radiazione infrarossa del bersaglio all'interno del suo intervallo di banda, quindi la temperatura del bersaglio misurato viene calcolata dal termometro. Un termometro monocolore è proporzionale alla quantità di radiazione all'interno della fascia; un termometro bicolore è proporzionale al rapporto tra la quantità di radiazione nelle due bande.
Sistema a infrarossi
Il termometro a infrarossi è costituito da sistema ottico, rilevatore fotoelettrico, amplificatore di segnale, elaborazione del segnale, uscita display e altre parti. Il sistema ottico raccoglie l'energia della radiazione infrarossa bersaglio all'interno del suo campo visivo. La dimensione del campo visivo è determinata dalle parti ottiche del termometro e dalla loro posizione. L'energia infrarossa viene focalizzata sul fotorilevatore e convertita in un corrispondente segnale elettrico. Il segnale passa attraverso l'amplificatore e il circuito di elaborazione del segnale e viene convertito nel valore della temperatura del target misurato dopo la correzione in base all'algoritmo di trattamento interno dello strumento e all'emissività del target.
La scelta di un termometro a infrarossi può essere suddivisa in tre aspetti:
(1) Indicatori di prestazione quali intervallo di temperatura, dimensione dello spot, lunghezza d'onda di lavoro, precisione di misurazione, tempo di risposta, ecc.; condizioni ambientali e di lavoro, come temperatura ambiente, finestra, display e uscita, accessori di protezione, ecc.; anche altre opzioni, come la facilità d'uso, la manutenzione e la calibrazione, le prestazioni e il prezzo, ecc., hanno un certo impatto sulla scelta del termometro.
(2) Determinare l'intervallo di misurazione della temperatura. L'intervallo di misurazione della temperatura è l'indicatore di prestazione più importante del termometro. Ogni modello di termometro ha il proprio intervallo di misurazione della temperatura specifico. Pertanto, l'intervallo di temperatura misurata dall'utente deve essere considerato in modo accurato e completo, né troppo ristretto né troppo ampio. Secondo la legge sulla radiazione del corpo nero, la variazione dell’energia radiante causata dalla temperatura nella banda delle lunghezze d’onda corte dello spettro supererà la variazione dell’energia irradiata causata dall’errore di emissività. Pertanto, quando si misura la temperatura, è necessario utilizzare il più possibile le onde corte.
(3) Determinare la dimensione target. I termometri a infrarossi possono essere suddivisi in termometri monocolore e termometri bicolore (termometri colorimetrici a radiazione) in base ai loro principi. Per un termometro monocromatico, quando si misura la temperatura, l'area target misurata dovrebbe riempire il campo visivo del termometro. Si consiglia che la dimensione del target misurato superi il 50% del campo visivo. Se la dimensione del target è inferiore al campo visivo, l'energia della radiazione di fondo entrerà nei segnali visivi e acustici del termometro e interferirà con la lettura della misurazione della temperatura, causando errori. Al contrario, se il target è più grande del campo visivo del termometro, il termometro non sarà influenzato dallo sfondo esterno all'area di misurazione.
