Ლაზერული თერმომეტრი: პრინციპით მოქმედება. Laser დისტანციური თერმომეტრი (ფოტო)

ტემპერატურის საზომი შეიძლება კონტაქტის და დაშორებული. ყველაზე გავრცელებული thermocouples, თერმომეტრები და resistor სენსორები, რომლებიც საჭიროებენ კონტაქტის ობიექტი, ანუ. K. საზომი საკუთარი ტემპერატურა. ისინი ამას ნელა, მაგრამ იაფია.

სიახლოვე სენსორების გავზომოთ ინფრაწითელი გამოსხივების საწყისი ობიექტი, გთავაზობთ სწრაფ შედეგებს და ხშირად გამოიყენება, რათა დადგინდეს ტემპერატურა მოძრავი და სტაციონარული ორგანოების vacuo და მიუწვდომელი გამო აგრესიული გარემოს, მახასიათებლები ფორმის ან უსაფრთხოების საფრთხეს. ფასი ასეთი მოწყობილობები შედარებით მაღალია, თუმცა რიგ შემთხვევებში შესადარებელი საკონტაქტო მოწყობილობები.

მონოქრომული thermometry

Monochrome მეთოდით განსაზღვრის სულ radiance იყენებს წინასწარ ტალღის სიგრძე. წარმოებათა მერყეობს მარტივი ხელის probes დისტანციური საზომი დახვეწილი პორტატული მოწყობილობებისთვის, რომელიც საშუალებას ერთდროულად დაიცვან ობიექტი და მისი ტემპერატურის კითხვას შესატანი მეხსიერების ან ბეჭდვა მათ. სტაციონარული სენსორები წარმოდგენილია როგორც მარტივი დეტექტორები მცირე დაშორებული ელექტრონიკა მოწყობა, და მაღალი ძალა დისტანციური მოწყობილობების PID კონტროლი. ბოჭკოვანი ოპტიკა, ლაზერი რომლის მიზანია, წყლის გაგრილების, თანდასწრებით ეკრანზე და სკანერი - სურვილისამებრ პარამეტრები პროცესის მონიტორინგის და კონტროლის სისტემები.

კონფიგურაცია, სპექტრალური ფილტრაცია, სამუშაო ტემპერატურის დიაპაზონი, ოპტიკა, რეაგირების დრო და სიკაშკაშე ობიექტის მნიშვნელოვანი ელემენტების გავლენა მოახდინოს და სიფრთხილით უნდა ჩაითვალოს შერჩევის პროცესში.

სენსორი შეიძლება იყოს მარტივი ორი მავთული და რთული აცვიათ მდგრადი მაღალი მგრძნობელობა მოწყობილობა.

შერჩევა სპექტრალური პასუხი და ტემპერატურის დიაპაზონი უკავშირდება კონკრეტული საზომი ამოცანები. მოკლე wavelengths გამოიყენება მაღალი ტემპერატურის და ხანგრძლივი - დაბალი. თუ ობიექტების გამჭვირვალე, მაგალითად, პლასტმასის და მინის, აუცილებელია uzkovolnovaya ფილტრაცია. შთანთქმის ბენდი CH პოლიეთილენის ფილმი არის 3.43 .mu.m. Isolation სპექტრი ამ სპექტრს ამარტივებს გამოთვლისას emissivity. ანალოგიურად, მინის მსგავსი მასალები გახდეს გაუმჭვირვალე სიგრზის 4.6 მიკრონი, რომელიც საშუალებას იძლევა, რომ ზუსტად განსაზღვროს ტემპერატურა მინის ზედაპირზე. 1-4 მიკრონი ასხივებენ ტერიტორიაზე საშუალებას იძლევა, საზომი მეშვეობით შემოწმების ვაკანსიებს ვაკუუმი და ზეწოლის პალატა. ალტერნატივა - გამოყენება ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელი.

ოპტიკა და RTT უმნიშვნელო ხშირ შემთხვევაში, მას შემდეგ, რაც სფეროში ხედი ზომა 3 სმ მანძილი 50 სმ და რეაგირების დრო არანაკლებ 1 s არის საკმარისი. მცირე ან სწრაფად მოძრავი ობიექტი წყვეტილი საჭირო ხდება მცირე (3 მმ დიამეტრი) ან მეტი მცირე (0.75 მმ) ადგილზე გაზომვები. Far, რომლის (3-300 მ) მოითხოვს ოპტიკური რეგულირება, როგორც სტანდარტული სფეროში ხედი ხდება ძალიან დიდია. ზოგიერთ შემთხვევაში, ეს მეთოდი გამოიყენება ორი ტალღა radiometry. ოპტიკური ბოჭკოვანი საშუალებას გაემიჯნონ ელექტრონიკა საწყისი აგრესიულ გარემოში, აღმოფხვრას გამოწვეული ხმაური და პრობლემის მოგვარება ხელმისაწვდომობა.

ლაზერული თერმომეტრი ძირითადად აკონტროლებს სპექტრი 0.2-5.0 ერთად რეაგირების დრო. სწრაფი რეაგირების შეიძლება გაზარდოს სიგნალი ხმაურის და ნელი ეფექტი მგრძობიარობა. როდესაც ინდუქციური გათბობის მოითხოვს დაუყოვნებლივ რეაგირებას და კონვეიერის - ნელა პასუხი.

Monochrome IR თერმომეტრი არის მარტივი და გამოიყენება იმ შემთხვევებში, სადაც მაღალი ხარისხის პროდუქტების შექმნა ტემპერატურის კონტროლი ძალიან მნიშვნელოვანია.

ორმაგი ტალღის thermometry

უფრო რთული ამოცანები, სადაც აბსოლუტური გაზომვის სიზუსტეს არის კრიტიკული, და სადაც პროდუქტი ფიზიკურ და ქიმიური სტრესი, და ვრცელდება ორ ტალღა radiometry. კონცეფცია წარმოიშვა 1950-იანი წლების და ბოლო ცვლილებები დიზაინი ტექნიკა და გაზარდოს პროდუქტიულობა და შეამციროს ხარჯები.

მეთოდი შედგება საზომი ძალა სპექტრალური სიმკვრივის ორ სხვადასხვა wavelengths. ტემპერატურა ობიექტი შეიძლება წაკითხული პირდაპირ ინსტრუმენტი, თუ emissivity იმავე თითოეული ტალღის სიგრძე. ჩვენებები იქნება ნამდვილი თუნდაც სფეროში ხედი ნაწილობრივ ბლოკირებული შედარებით ცივი მასალები, როგორიცაა მტვერი, მავთული ეკრანებზე ნაცრისფერი და გამჭვირვალე ფანჯარა. მეთოდი თეორია მარტივია. თუ ორივე radiance ტალღის სიგრძე არის იგივე (for ნაცრისფერი ორგანო), ემისიის კოეფიციენტი მცირდება და მიზეზი ხდება პროპორციული ტემპერატურა.

Dual ტალღის ლაზერული თერმომეტრი გამოიყენება მრეწველობის და კვლევის, როგორც მარტივი, უნიკალური სენსორი, რომ შეუძლია შეამციროს საზომი შეცდომა.

გარდა ამისა, მრავალტალღოვანი თერმომეტრი მითითებული მასალები, რომლებიც არ არიან ნაცრისფერი ორგანოების, შთანთქმის კოეფიციენტი რომელიც მერყეობს ტალღის სიგრძე. ამ შემთხვევაში ჩვენ მოითხოვს დეტალურ ანალიზს მასალის ზედაპირზე მახასიათებლების ურთიერთობა კოეფიციენტი სიგრძის, ტემპერატურისა და ქიმიური შემადგენლობის ზედაპირზე. ამ მონაცემებით, ეს არის გამორიცხული, რომ შევქმნათ გაანგარიშების ალგორითმი დამოკიდებულია სპექტრალური რადიაციული სხვადასხვა wavelengths ტემპერატურაზე.

შეფასების წესების

სისწორის შესაფასებლად საზომი მომხმარებლის უნდა იცოდეს შემდეგი:

• IR სენსორები არსებითად არ გამოირჩეოდნენ ფერები.
• თუ ზედაპირზე გამოუყენებელი, მაშინ მოწყობილობის დაამყაროს არა მხოლოდ საგულისხმოა, არამედ აისახება ენერგია.
• თუ ობიექტი არის გამჭვირვალე, აუცილებელია IR ფილტრაცია (მაგ, მინის გაუმჭვირვალე at 5 მიკრონი).
• ცხრა ათიდან შემთხვევაში აბსოლუტურად ზუსტი საზომი არის საჭირო. განმეორებითი კითხვას და ნაკლებობა კომპენსაცია უზრუნველყოფს საჭირო სიზუსტით. როდესაც radiance ცვლილებები და დამუშავება რთული, უნდა დარჩნენ ორ ან მრავალ ტალღის radiometer.

სტრუქტურული ელემენტები

ლაზერული უკონტაქტო თერმომეტრი მუშაობს პრინციპით ინფრაწითელი ენერგეტიკული შესასვლელში და გასასვლელში სიგნალი. Basic circuit მოწყობილობა შედგება შეგროვება ოპტიკა, ლინზები, სპექტრალური ფილტრები და აღენიშნება როგორც გარე ინტერფეისი. დინამიური დამუშავების ხორციელდება განსხვავებულად, მაგრამ შეიძლება შემცირდეს, რათა გაზარდოს, თერმული სტაბილიზაცია სიგნალი Linearization და ტრანსფორმაცია. ჩვეულებრივი მინა გამოიყენება მოკლეტალღოვანი გამოსხივების, კვარცი for midrange და გერმანიუმი ან თუთიის სულფიდი, რომ 8-14 მიკრონი სპექტრი, ბოჭკოვანი - ზე ტალღის სიგრძეზე 0.5-5.0 მიკრონი.

მხედველობა

Laser დისტანციური თერმომეტრი ახასიათებს სფეროში ხედი (FOV) - ტემპერატურის კონტროლი ადგილზე ზომა მოცემულ მანძილზე. იცვლება დიამეტრი სფეროში ხედი პირდაპირპროპორციულია ცვლილება შორის მანძილი თერმომეტრი და გაზომვის ობიექტი. მისი ღირებულება დამოკიდებულია მწარმოებელი და გავლენა ერთეულის ფასი. არსებობს ნიმუში PP 1 მმ-ზე წერტილი გაზომვა და გრძელვადიანი ოპტიკა (7 სმ მანძილზე 9 მ). სამუშაო მანძილი არ იმოქმედებს სიზუსტეს მოსმენით, თუ ობიექტი ავსებს საზომი ადგილზე. მაქსიმალური სიგნალი დაკარგვა არ უნდა აღემატებოდეს 1%.

რომლის მიზანია

ჩვეულებრივი IR თერმომეტრები აწარმოოს ღონისძიებების გარეშე დამატებითი მოწყობილობები. ეს არის მისაღები გამოყენების დიდი ობიექტების, როგორიცაა ქაღალდი ინტერნეტში, სადაც წერტილი სიზუსტით არ არის საჭირო. მცირე ან შორეულ ობიექტების გამოყენებით ლაზერის სხივი. შექმნილია რამდენიმე ვარიანტი ლაზერულ sighting.

1. სხივი ოფსეტური ოპტიკური ღერძი. უმარტივესი მოდელი, რომელიც გამოიყენება აპარატურის დაბალი რეზოლუციის მსხვილი ობიექტები, ანუ. K. სიახლოვეს გადახრა არის ძალიან დიდი.
2. Coaxial სხივი. არ გადაუხვიო ოპტიკური ღერძი. საზომი ადგილზე ცენტრი ზუსტად მითითებული ნებისმიერ მანძილზე.
3. Dual ლაზერულ. Spot დიამეტრი შეაფასა ორი ქულა, რომელიც აგარიდებთ საჭიროება, რომ ვხვდები, ან გამოთვლა დიამეტრი და არ გამოიწვიოს შეცდომები.
4. Circular მაჩვენებელი ოფსეტური. ის გვიჩვენებს სფეროში ხედი მისი ზომა და გარე საზღვარი.
5. 3 პუნქტიანი კოაქსიალური მაჩვენებელი. სხივი დაყოფილია სამ ნათელი რაოდენობა იგივე ხაზი. შუაში აღნიშნავს ადგილზე ცენტრი და გარე დიამეტრი თავისი კვალი.

რომლის მიზანია უზრუნველყოს ეფექტური დახმარების მიმართულებით თერმომეტრი ზუსტად გაზომვა ობიექტი.

ფილტრები

თერმომეტრები გამოიყენება მოკლე ტალღის ფილტრები მაღალი ტემპერატურის გაზომვა (> 500 ° C) და გრძელი ტალღის სიგრძე ფილტრები დაბალი ტემპერატურა (-40 ° C). Silicon დეტექტორები, მაგალითად, გამძლეობით სითბო და მცირე ტალღის სიგრძე ამცირებს საზომი შეცდომა. სხვა შერჩევითი ფილტრები გამოიყენება პლასტიკური ფილმები (3.43 მიკრონი და 7.9 მიკრონი), მინა (5.1 მიკრონი) და ალი (3,8 მიკრონი).

სენსორები

ყველაზე სენსორები ან photoelectric მომტანი ძაბვის როდესაც დაექვემდებაროს ინფრაწითელი გამოსხივება, ან photoconductive, t. E. იცვლის წინააღმდეგობის ქვეშ მოქმედება ენერგიის წყაროს. ისინი სწრაფი, ძალიან მგრძნობიარე, აქვს მისაღები ტემპერატურა დრიფტი, რომელიც შეიძლება დაიძლიოს, მაგალითად, thermistor ტემპერატურის კომპენსაციის ჩართვა, ავტომატური ნულოვანი ჩართვა, და ამპლიტუდა შეზღუდვის იზოთერმული დაცვა.

ჯაჭვის IR თერმომეტრი შესახებ 100-1000 mV აღენიშნება გამომავალი სიგნალი ათასი-ჯერ გაფართოება რეგულირდება, არის linearized და, შედეგად, წარმოადგენს წრფივი მიმდინარე და ძაბვის სიგნალი. მისი ოპტიმალური ღირებულება 4-20 mA, რათა შეამციროს ჩარევა. ეს სიგნალი შეიძლება ყელში რომ RS-232 პორტი ან PID კონტროლერი, დისტანციური ჩვენების ან ჩაწერის მოწყობილობა. სხვა embodiments გამოიყენოთ სიგნალი:

• on / off სიგნალი;
• პიკი ხელში ღირებულება;
• რეგულირებადი რეაგირების დრო;
• ნიმუში და ხელში ჩართვა.

სიჩქარე

ინფრაწითელი ლაზერი თერმომეტრი საშუალო რეაგირების დრო 300 ms, მიუხედავად იმისა, რომ გამოყენების სილიკონის დეტექტორები შეუძლია დაუკავშირდეს ღირებულება 10 ms. ბევრ ინსტრუმენტები რეაგირების დრო ცვლილებები, რაც მიზნად ისახავს შემომავალი ხმაური და შეცვალოს მგრძობიარობა. ყოველთვის არ უნდა მინიმალური რეაგირების დრო. მაგალითად, ინდუქციური გათბობის დროს უნდა იყოს სპექტრი 10-50 ms.

მახასიათებლები ლაზერულ თერმომეტრები

Etekcity Lasergrip 630 - ინფრაწითელი 2 ლაზერული თერმომეტრი ფასი $ 35.99. თვისებები:

• ტემპერატურის დიაპაზონი -50 ... +580 ° C;
• სიზუსტე +/- 2%;
• მანძილი ადგილზე ზომა თანაფარდობა 16: 1;
• emissivity 0.1 - 1.0;
• რეაგირების დრო <500 ms;
• დადგენილების 1 ° C.

ლაზერული თერმომეტრი (სურათი) ასევე იუწყება უდიდესი, პატარა და საშუალო ტემპერატურა. საზომი ადგილზე გადაინაცვლებს 2 სმ სიღრმეზე , რომლის წერტილი. Laser გათვლილი უფრო ზუსტად გადაკვეთაზე სხივები (36 სმ).

Amprobe IR-710 - ინფრაწითელი ლაზერი თერმომეტრი, ფასი $ 49.95. თვისებები:

• ტემპერატურის დიაპაზონი -50 ... +538 ° C;
• მინიმალური ადგილზე ზომა 20 მმ;
• სიზუსტე +/- 2%;
• მანძილი ადგილზე ზომა თანაფარდობა 12: 1;
• emissivity 0.95;
• რეაგირების დრო 500 ms;
• დადგენილების 1 ° C.

ეს ლაზერული თერმომეტრი (ფოტო), გარდა მიმდინარე ტემპერატურა, ეს ასევე მიუთითებს, მინიმალური და მაქსიმალური ღირებულებებს.