8 bodov za používanie infračerveného teplomera
1. Určite rozsah merania teploty
Určenie rozsahu merania teploty: Rozsah merania teploty je najdôležitejším ukazovateľom výkonu teplomera. Niektoré teplomery majú rozsah -50 stupňov – plus 3 000 stupňov , ale to sa nedá dosiahnuť jedným typom infračerveného teplomera. Každý typ teplomeru má svoj špecifický teplotný rozsah. Rozsah teplôt nameraný používateľom je preto potrebné zvážiť presne a komplexne, nie príliš úzky ani príliš široký. Podľa zákona žiarenia čierneho telesa zmena energie žiarenia spôsobená teplotou v krátkovlnnom pásme spektra prevýši zmenu energie žiarenia spôsobenú chybou emisivity. Preto je lepšie pri meraní teploty využívať čo najviac krátke vlny. Všeobecne povedané, čím užší je rozsah merania teploty, tým vyššie je rozlíšenie výstupného signálu monitorovania teploty a presnosť a spoľahlivosť sa dajú ľahko vyriešiť. Ak je rozsah merania teploty príliš široký, presnosť merania teploty sa zníži. Napríklad, ak je nameraná cieľová teplota 1000 stupňov, najprv zistite, či je online alebo prenosná a či je prenosná. Existuje mnoho modelov, ktoré spĺňajú túto teplotu, napríklad 3iLR3, 3i2M, 3i1M. Ak je presnosť merania hlavnou vecou, je lepšie zvoliť typ 2M alebo 1M, pretože ak sa použije typ 3iLR, rozsah merania teploty je veľmi široký a výkon merania vysokej teploty bude slabý; Pre nízkoteplotné ciele musíme zvoliť 3iLR3.
2. Určite cieľovú veľkosť
Infračervené teplomery možno podľa princípu rozdeliť na jednofarebné teplomery a dvojfarebné teplomery (radiačné kolorimetrické teplomery). Pri monochromatickom teplomere by pri meraní teploty mala oblasť meraného terča vyplniť zorné pole teplomera. Odporúča sa, aby veľkosť meraného cieľa presahovala 50 percent zorného poľa. Ak je veľkosť cieľa menšia ako zorné pole, energia žiarenia pozadia vstúpi do vizuálnych a akustických symbolov teplomera a bude interferovať s nameranými hodnotami teploty, čo spôsobí chyby. Naopak, ak je cieľ väčší ako zorné pole pyrometra, pyrometer nebude ovplyvnený pozadím mimo oblasti merania. V prípade kolorimetrických teplomerov, ak zorné pole nie je vyplnené, na dráhe merania sú dym, prach, prekážky a energia žiarenia je zoslabená, nebude to mať významný vplyv na výsledky merania. Pre malé a pohyblivé alebo vibrujúce ciele sú najlepšou voľbou kolorimetrické teplomery. Je to spôsobené malým priemerom svetelných lúčov a ich flexibilitou pri prenose energie žiarenia cez zakrivené, zablokované a zložené kanály.
Pre niektoré pyrometre je teplota určená pomerom energie žiarenia v dvoch oddelených pásmach vlnových dĺžok. Preto, keď je meraný cieľ malý, nevypĺňa miesto a na dráhe merania je dym, prach alebo prekážka, ktorá tlmí energiu žiarenia, neovplyvní to výsledky merania. Aj v prípade 95-percentného útlmu energie možno stále zaručiť požadovanú presnosť merania teploty. Pre terče, ktoré sú malé a pohybujúce sa alebo vibrujúce; niekedy sa pohybujú v zornom poli alebo sa môžu čiastočne pohybovať mimo zorného poľa, za týchto podmienok je najlepšou voľbou použitie dvojfarebného teplomera. Ak nie je možné mieriť priamo medzi pyrometer a cieľ a merací kanál je ohnutý, úzky, zablokovaný atď., je najlepšou voľbou dvojfarebný pyrometer z optických vlákien. Je to spôsobené ich malým priemerom, flexibilitou a schopnosťou prenášať optickú žiarivú energiu cez zakrivené, zablokované a zložené kanály, čím umožňujú meranie cieľov, ktoré sú ťažko dostupné, v drsných podmienkach alebo blízko elektromagnetických polí.
3. Určite faktor vzdialenosti (optické rozlíšenie)
Koeficient vzdialenosti je určený pomerom D:S, to znamená pomerom vzdialenosti D medzi sondou teplomera k cieľu a priemerom cieľa, ktorý sa má merať. Ak musí byť teplomer inštalovaný ďaleko od cieľa kvôli podmienkam prostredia a musí sa merať malý cieľ, mal by sa zvoliť teplomer s vysokým optickým rozlíšením. Čím vyššie je optické rozlíšenie, teda zvýšenie pomeru D:S, tým vyššia je cena pyrometra. Infračervené teplomery Raytek D:S sa pohybujú od 2:1 (nízky faktor vzdialenosti) až po viac ako 300:1 (faktor vysokej vzdialenosti). Ak je teplomer ďaleko od cieľa a cieľ je malý, mal by sa zvoliť teplomer s vysokým koeficientom vzdialenosti. Pre pyrometer s pevnou ohniskovou vzdialenosťou je ohniskovým bodom optického systému minimálna poloha bodu a bod blízko a ďaleko od ohniska sa zväčší. Existujú dva faktory vzdialenosti. Preto, aby bolo možné presne merať teplotu vo vzdialenosti blízko a ďaleko od ohniska, veľkosť meraného cieľa by mala byť väčšia ako veľkosť bodu v ohnisku. Teplomer so zoomom má minimálnu polohu zaostrenia, ktorú je možné nastaviť podľa vzdialenosti od cieľa. Ak sa zvýši D:S, prijatá energia sa zníži. Ak sa prijímacia apertúra nezväčší, bude ťažké zvýšiť koeficient vzdialenosti D:S, čo zvýši cenu nástroja.
4. Určite rozsah vlnových dĺžok
Emisivita a povrchové vlastnosti materiálu terča určujú vlnovú dĺžku spektrálnej odozvy pyrometra. Pre zliatinové materiály s vysokou odrazivosťou existuje nízka alebo premenlivá emisivita. V oblasti s vysokou teplotou je najlepšia vlnová dĺžka na meranie kovových materiálov blízko infračerveného žiarenia a možno vybrať {{0}}.8-1.{{10}} μm. Ostatné teplotné zóny si môžu zvoliť 1,6 μm, 2,2 μm a 3,9 μm. Keďže niektoré materiály sú pri určitej vlnovej dĺžke priehľadné, infračervená energia prenikne týmito materiálmi a pre tento materiál by sa mala zvoliť špeciálna vlnová dĺžka. Napríklad 1.0μm, 2,2μm a 3,9μm sa používajú na meranie vnútornej teploty skla (merané sklo musí byť veľmi hrubé, inak prejde) vlnových dĺžok; 5,0 μm sa používa na meranie povrchovej teploty skla; Napríklad 3,43 μm sa používa na meranie polyetylénovej plastovej fólie, 4,3 μm alebo 7,9 μm sa používa na polyester a 8-14 μm sa používa na hrúbku presahujúcu 0,4 mm. Napríklad úzke pásmo 4,64 μm sa používa na meranie CO v plameni a 4,47 μm sa používa na meranie NO2 v plameni.
5. Určite čas odozvy
Čas odozvy udáva rýchlosť reakcie infračerveného teplomera na nameranú zmenu teploty, ktorá je definovaná ako čas potrebný na dosiahnutie 95 percent energie konečného odčítania, čo súvisí s časovou konštantou fotodetektora, obvod spracovania signálu a zobrazovací systém. Niektoré infračervené teplomery majú čas odozvy až 1 ms, čo je oveľa rýchlejšie ako kontaktné metódy merania teploty. Ak je rýchlosť pohybu cieľa veľmi rýchla alebo pri meraní rýchlo sa zahrievajúceho cieľa, treba zvoliť infračervený teplomer s rýchlou odozvou, inak sa nedosiahne dostatočná odozva signálu a zníži sa presnosť merania. Nie všetky aplikácie však vyžadujú infračervený teplomer s rýchlou odozvou. Pre statické alebo cieľové tepelné procesy, kde existuje tepelná zotrvačnosť, môže byť doba odozvy pyrometra uvoľnená. Preto by sa mal výber doby odozvy infračerveného teplomera prispôsobiť situácii meraného cieľa. Stanovenie času odozvy je založené hlavne na rýchlosti pohybu cieľa a rýchlosti zmeny teploty cieľa. V prípade statických cieľov alebo cieľových parametrov v tepelnej zotrvačnosti alebo pri obmedzenej rýchlosti existujúcich riadiacich zariadení môže doba odozvy teplomera zmierniť požiadavky.
6. Funkcia spracovania signálu
Vzhľadom na rozdiel medzi diskrétnymi procesmi (ako je výroba dielov) a kontinuálnymi procesmi sa vyžaduje, aby infračervené teplomery mali na výber funkcie spracovania viacerých signálov (ako je špičková, dolná, priemerná hodnota), z ktorých si môžete vybrať, napríklad pri meraní teplota fľaše na dopravnom páse, to je Ak chcete použiť špičkovú hodnotu, výstupný signál teploty sa odošle do regulátora. V opačnom prípade teplomer ukazuje nižšiu hodnotu teploty medzi fľašami. Ak používate podržanie vrcholu, nastavte čas odozvy teplomera tak, aby bol o niečo dlhší ako časový interval medzi fľašami, aby sa vždy merala aspoň jedna fľaša.
7. Zohľadnenie podmienok prostredia
Podmienky prostredia teplomera majú veľký vplyv na výsledky merania, ktoré treba zvážiť a správne vyriešiť, inak to ovplyvní presnosť merania teploty a dokonca spôsobí poškodenie. Keď je okolitá teplota vysoká a je tam prach, dym a para, je možné zvoliť ochranný kryt, vodné chladenie, vzduchový chladiaci systém, čističku vzduchu a ďalšie príslušenstvo poskytované výrobcom. Toto príslušenstvo dokáže efektívne riešiť vplyvy prostredia a chrániť teplomer pre presné meranie teploty. Pri špecifikácii príslušenstva by sa mala čo najviac požadovať štandardizácia servisu, aby sa znížili náklady na inštaláciu. Keď dym, prach alebo iné častice redukujú meraný energetický signál pri hluku, elektromagnetickom poli, vibráciách alebo neprístupných podmienkach prostredia alebo iných drsných podmienkach, je dvojfarebný teplomer z optických vlákien tou najlepšou voľbou. Kolorimetrický teplomer je najlepšou voľbou. V hluku, elektromagnetickom poli, vibráciách a neprístupných podmienkach prostredia alebo iných náročných podmienkach je vhodné zvoliť svetelný kolorimetrický teplomer.
V aplikáciách s utesnenými alebo nebezpečnými materiálmi, ako sú nádoby alebo vákuové komory, sa pyrometer pozerá cez okno. Materiál musí byť dostatočne pevný a musí prejsť rozsahom prevádzkových vlnových dĺžok použitého pyrometra. Zistite tiež, či operátor potrebuje aj pozorovať cez okno, preto zvoľte vhodné miesto inštalácie a materiál okna, aby ste sa vyhli vzájomnému ovplyvňovaniu. V aplikáciách nízkoteplotného merania sa ako okná zvyčajne používajú materiály Ge alebo Si, ktoré sú nepriepustné pre viditeľné svetlo a ľudské oko nemôže cez okno pozorovať cieľ. Ak operátor potrebuje prejsť cez okenný terč, mal by sa použiť optický materiál, ktorý prenáša infračervené aj viditeľné svetlo. Napríklad ako materiál okienka by sa mal použiť optický materiál, ktorý prenáša infračervené aj viditeľné svetlo, ako je ZnSe alebo BaF2.
Ak sa v pracovnom prostredí teplomera nachádza horľavý plyn, je možné zvoliť iskrovo bezpečný infračervený teplomer, ktorý vykoná bezpečné meranie a monitorovanie v prostredí s určitou koncentráciou horľavých plynov.
V prípade drsných a komplikovaných podmienok prostredia je možné zvoliť systém so samostatnou hlavicou na meranie teploty a displejom pre jednoduchú inštaláciu a konfiguráciu. Je možné zvoliť formu výstupu signálu zodpovedajúcu aktuálnemu riadiacemu zariadeniu.
8. Kalibrácia teplomera infračerveného žiarenia
Infračervené teplomery musia byť kalibrované, aby správne zobrazovali teplotu meraného objektu. Vo všeobecnosti je kalibračný cyklus infračerveného merania teploty jeden rok. Na presnú kalibráciu infračerveného teplomera sa odporúča použiť pec s čiernym telesom s tvarom dutiny a emisivitou 0,995. Ak je meranie teploty použitého teplomera počas používania mimo tolerancie, je potrebné ho vrátiť výrobcovi alebo opravárenskému stredisku na opätovnú kalibráciu.
