Nguyên lý nhiệt kế hồng ngoại sợi quang
Nhiệt kế hồng ngoại sợi quang là một loại nhiệt kế hồng ngoại. Còn được gọi là nhiệt kế cảm biến sợi quang, nguyên lý chính của nhiệt kế hồng ngoại thông thường là phát hiện nhiệt độ bề mặt của vật thể bằng cách cảm nhận các tia hồng ngoại do chính vật thể phát ra theo cách không tiếp xúc. Đối với nhiệt kế hồng ngoại sợi quang, điểm khác biệt so với nhiệt kế hồng ngoại thông thường là tia hồng ngoại được truyền đến cảm biến thông qua sợi quang, nhờ đó có thể tách rời hệ thống quang học và hệ thống mạch của nhiệt kế.
Nguyên lý của nhiệt kế hồng ngoại sợi quang
Bức xạ hồng ngoại là bức xạ điện từ phổ biến nhất tồn tại trong tự nhiên. Nó dựa trên thực tế là bất kỳ vật thể nào cũng sẽ tạo ra các phân tử và nguyên tử của riêng mình theo những chuyển động không đều trong những trường hợp bình thường và liên tục tỏa ra năng lượng hồng ngoại nhiệt, và chuyển động của các phân tử và nguyên tử Bức xạ càng mạnh thì năng lượng của bức xạ càng lớn ; ngược lại, năng lượng của bức xạ nhỏ hơn. Những vật có nhiệt độ trên độ không tuyệt đối sẽ phát ra tia hồng ngoại do chuyển động phân tử của chính chúng.
Do đó, bằng cách đo năng lượng hồng ngoại do chính vật thể tỏa ra, nhiệt độ bề mặt của nó có thể được đo chính xác. Đây là cơ sở khách quan để đo nhiệt độ bức xạ hồng ngoại. Năng lượng hồng ngoại được tập trung vào bộ tách sóng quang và chuyển đổi thành tín hiệu điện tương ứng. Tín hiệu được chuyển đổi thành giá trị nhiệt độ của mục tiêu đo sau khi được hiệu chỉnh bởi bộ khuếch đại và mạch xử lý tín hiệu theo thuật toán bên trong thiết bị và độ phát xạ của mục tiêu. Nhiệt kế hồng ngoại sợi quang truyền ánh sáng đến cảm biến thông qua sợi quang thay vì tập trung trực tiếp vào cảm biến thông qua ống kính. Các nguyên tắc còn lại cũng giống như nhiệt kế hồng ngoại thông thường.
Ưu điểm của nhiệt kế hồng ngoại sợi quang
1. Do hệ thống quang học và hệ thống mạch được tách rời nên khi sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp, hệ thống quang học của nhiệt kế có thể được lắp đặt trong môi trường nhiệt độ cao (chịu được 200 độ trong môi trường hiện trường) và có thể hoạt động ổn định trực tuyến trong một thời gian dài. Vì hệ thống quang học hoàn toàn không chứa điện nên khu công nghiệp nơi nó được lắp đặt hoàn toàn có khả năng chống cháy nổ. Phần mạch của nhiệt kế có thể được lắp đặt trong nhà hoặc cách xa vị trí có nhiệt độ cao và được kết nối thông qua phần cáp quang và đường dẫn quang, do đó tránh hoàn toàn nhiệt độ cao tại vị trí đo nhiệt độ ảnh hưởng đến việc đo nhiệt độ của thiết bị .
2. Do tín hiệu hồng ngoại của nhiệt kế hồng ngoại sợi quang được truyền đến cảm biến thông qua sợi quang hồng ngoại của vật liệu đặc biệt, nên khi đường truyền ánh sáng tập trung vào sợi quang, chỉ có thể đo được kích thước điểm của mặt cắt sợi quang được truyền đến cảm biến thông qua sợi quang, do đó tránh được ảnh hưởng của việc tập trung một vùng ánh sáng lớn trực tiếp vào cảm biến và nướng cảm biến đến độ ổn định làm việc và tuổi thọ của cảm biến. Ngoài ra, sợi quang hồng ngoại được làm bằng vật liệu đặc biệt và chỉ có thể chọn dải hồng ngoại cần thiết để đi qua sợi quang, điều này càng làm giảm hiện tượng nướng cảm biến bởi ánh sáng. Vì vậy, nhiệt kế hồng ngoại ánh sáng có độ ổn định tốt hơn và tuổi thọ cao hơn so với nhiệt kế hồng ngoại tích hợp.
