Sự lựa chọn chính xác của nhiệt kế hồng ngoại
Việc lựa chọn nhiệt kế hồng ngoại có thể được chia thành ba khía cạnh:
(1) Các chỉ số hiệu suất, chẳng hạn như phạm vi nhiệt độ, kích thước điểm, bước sóng làm việc, độ chính xác của phép đo, cửa sổ, màn hình và đầu ra, thời gian đáp ứng, phụ kiện bảo vệ, v.v.;
(2) Điều kiện môi trường và làm việc, chẳng hạn như nhiệt độ môi trường, cửa sổ, màn hình và đầu ra, phụ kiện bảo vệ, v.v.;
(3) Các khía cạnh lựa chọn khác, chẳng hạn như dễ sử dụng, hiệu suất bảo trì và hiệu chuẩn, và giá cả, cũng có tác động nhất định đến việc lựa chọn nhiệt kế.
Với sự phát triển không ngừng của công nghệ và kỹ thuật, thiết kế tốt nhất và tiến bộ mới của nhiệt kế hồng ngoại cung cấp cho người dùng nhiều chức năng và dụng cụ đa năng, mở rộng sự lựa chọn. Các khía cạnh lựa chọn khác như tính dễ sử dụng, khả năng sửa chữa và hiệu chuẩn cũng như giá cả. Khi chọn kiểu nhiệt kế, trước tiên bạn nên xác định các yêu cầu đo lường, chẳng hạn như nhiệt độ của mục tiêu cần đo, kích thước của mục tiêu cần đo, khoảng cách đo, vật liệu của mục tiêu cần đo, môi trường của mục tiêu, tốc độ phản hồi, độ chính xác của phép đo, di động hoặc trực tuyến, v.v.; Khi so sánh các mẫu nhiệt kế hiện có khác nhau, hãy chọn mẫu thiết bị có thể đáp ứng các yêu cầu trên; chọn kết hợp tốt nhất về hiệu suất, chức năng và giá cả trong số nhiều mô hình có thể đáp ứng các yêu cầu trên.
Xác định phạm vi nhiệt độ
Xác định phạm vi đo nhiệt độ: Phạm vi đo nhiệt độ là chỉ số hoạt động quan trọng nhất của nhiệt kế. Ví dụ: các sản phẩm của Raytek (Raytek) bao gồm phạm vi -50 độ - cộng với 3000 độ, nhưng điều này không thể thực hiện được bằng một loại nhiệt kế hồng ngoại. Mỗi loại nhiệt kế có phạm vi nhiệt độ cụ thể của riêng mình. Do đó, dải nhiệt độ đo được của người dùng phải được xem xét chính xác và toàn diện, không quá hẹp cũng không quá rộng. Theo định luật bức xạ vật đen, sự thay đổi năng lượng bức xạ do nhiệt độ trong dải sóng ngắn của quang phổ sẽ vượt quá sự thay đổi năng lượng bức xạ do sai số phát xạ gây ra. Do đó, tốt hơn là sử dụng sóng ngắn càng nhiều càng tốt khi đo nhiệt độ. Nói chung, phạm vi đo nhiệt độ càng hẹp thì độ phân giải tín hiệu đầu ra của giám sát nhiệt độ càng cao, độ chính xác và độ tin cậy càng dễ giải quyết. Nếu phạm vi đo nhiệt độ quá rộng, độ chính xác của phép đo nhiệt độ sẽ giảm. Ví dụ: nếu nhiệt độ mục tiêu đo được là 1000 độ C, trước tiên hãy xác định xem nhiệt độ đó là trực tuyến hay di động và liệu nó có thể di động được không. Có nhiều model đáp ứng mức nhiệt độ này như 3iLR3, 3i2M, 3i1M. Nếu độ chính xác của phép đo là điều chính, tốt hơn là chọn loại 2M hoặc 1M, vì nếu sử dụng loại 3iLR, phạm vi đo nhiệt độ rất rộng và hiệu suất đo nhiệt độ cao sẽ kém; Đối với các mục tiêu nhiệt độ thấp, chúng ta phải chọn 3iLR3.
Xác định kích thước mục tiêu
Nhiệt kế hồng ngoại có thể được chia thành nhiệt kế một màu và nhiệt kế hai màu (nhiệt kế đo màu bức xạ) theo nguyên tắc. Đối với nhiệt kế đơn sắc, khi đo nhiệt độ, diện tích của mục tiêu cần đo phải lấp đầy trường quan sát của nhiệt kế. Khuyến nghị rằng kích thước mục tiêu đo được vượt quá 50 phần trăm trường nhìn. Nếu kích thước mục tiêu nhỏ hơn trường nhìn, năng lượng bức xạ nền sẽ đi vào các biểu tượng hình ảnh và âm thanh của nhiệt kế và gây nhiễu cho các kết quả đo nhiệt độ, gây ra sai số. Ngược lại, nếu mục tiêu lớn hơn trường nhìn của hỏa kế, hỏa kế sẽ không bị ảnh hưởng bởi nền bên ngoài khu vực đo. Đối với nhiệt kế đo màu, nhiệt độ được xác định bằng tỷ lệ năng lượng bức xạ trong hai dải bước sóng độc lập. Do đó, khi mục tiêu cần đo nhỏ, không lấp đầy trường nhìn và có khói, bụi và vật cản trên đường đo làm suy giảm năng lượng bức xạ, nó sẽ không ảnh hưởng đáng kể đến kết quả đo. . Đối với các mục tiêu nhỏ và di chuyển hoặc rung động, nhiệt kế so màu là lựa chọn tốt nhất. Điều này là do đường kính nhỏ của các tia sáng và tính linh hoạt của chúng trong việc vận chuyển năng lượng bức xạ ánh sáng qua các kênh cong, bị chặn và gấp khúc.
Đối với nhiệt kế hai màu Raytek (Lei Tai), nhiệt độ của nó được xác định bằng tỷ lệ năng lượng bức xạ trong hai dải bước sóng độc lập. Do đó, khi mục tiêu cần đo nhỏ, không lấp đầy vị trí và có khói, bụi hoặc vật cản trên đường đo làm suy giảm năng lượng bức xạ, nó sẽ không ảnh hưởng đến kết quả đo. Ngay cả trong trường hợp suy giảm năng lượng 95 phần trăm, độ chính xác của phép đo nhiệt độ cần thiết vẫn có thể được đảm bảo. Đối với các mục tiêu nhỏ và di chuyển hoặc rung động; đôi khi di chuyển trong trường nhìn hoặc có thể di chuyển một phần ra khỏi trường nhìn, trong những điều kiện này, việc sử dụng nhiệt kế hai màu là lựa chọn tốt nhất. Nếu không thể nhắm trực tiếp giữa hỏa kế và mục tiêu, và kênh đo bị uốn cong, hẹp, bị chặn, v.v., thì hỏa kế sợi quang hai màu là lựa chọn tốt nhất. Điều này là do chúng có đường kính nhỏ, tính linh hoạt và khả năng truyền năng lượng bức xạ quang qua các kênh cong, bị chặn và gấp khúc, do đó cho phép đo các mục tiêu khó tiếp cận, trong điều kiện khắc nghiệt hoặc gần trường điện từ.
Xác định hệ số khoảng cách (độ phân giải quang học)
Hệ số khoảng cách được xác định bởi tỷ lệ D:S, nghĩa là tỷ lệ khoảng cách D giữa đầu dò của nhiệt kế đến mục tiêu và đường kính của mục tiêu cần đo. Nếu nhiệt kế phải được lắp đặt cách xa mục tiêu do điều kiện môi trường và phải đo mục tiêu nhỏ, nên chọn nhiệt kế có độ phân giải quang học cao. Độ phân giải quang học càng cao, tức là tăng tỷ lệ D:S, thì giá thành của hỏa kế càng cao. Nhiệt kế hồng ngoại Raytek D:S có phạm vi từ 2:1 (hệ số khoảng cách thấp) đến hơn 300:1 (hệ số khoảng cách cao). Nếu nhiệt kế ở xa mục tiêu và mục tiêu nhỏ, nên chọn nhiệt kế có hệ số khoảng cách cao. Đối với một hỏa kế có tiêu cự cố định, tiêu điểm của hệ thống quang học là vị trí nhỏ nhất của vết, và điểm gần và xa tiêu điểm sẽ tăng lên. Có hai yếu tố khoảng cách. Do đó, để đo chính xác nhiệt độ ở khoảng cách gần và xa tiêu điểm, kích thước của mục tiêu đo phải lớn hơn kích thước điểm tại tiêu điểm. Nhiệt kế thu phóng có vị trí lấy nét tối thiểu, có thể điều chỉnh theo khoảng cách đến mục tiêu. Nếu tăng D:S thì năng lượng nhận được sẽ giảm. Nếu không tăng khẩu độ thu, hệ số khoảng cách D:S sẽ khó tăng, điều này sẽ làm tăng giá thành của thiết bị.
4.4 Xác định khoảng bước sóng
Độ phát xạ và tính chất bề mặt của vật liệu mục tiêu xác định bước sóng phản ứng quang phổ của hỏa kế. Đối với vật liệu hợp kim có hệ số phản xạ cao thì có hệ số phát xạ thấp hoặc thay đổi. Ở vùng nhiệt độ cao, bước sóng tốt nhất để đo vật liệu kim loại là cận hồng ngoại và 0.8-1.0 μm có thể được chọn. Các vùng nhiệt độ khác có thể chọn 1,6μm, 2,2μm và 3,9μm. Vì một số vật liệu trong suốt ở một bước sóng nhất định, năng lượng hồng ngoại sẽ xuyên qua các vật liệu này và nên chọn bước sóng đặc biệt cho vật liệu này. Ví dụ: 1.0μm, 2,2μm và 3,9μm được sử dụng để đo nhiệt độ bên trong của kính (kính được đo phải rất dày, nếu không nó sẽ xuyên qua) bước sóng; 5.0μm dùng để đo nhiệt độ bề mặt của kính; Ví dụ: 3,43μm được sử dụng để đo màng nhựa polyetylen, 4,3μm hoặc 7,9μm được sử dụng cho polyester và 8-14μm được sử dụng cho độ dày vượt quá 0.4mm. Ví dụ, dải hẹp 4,64μm được sử dụng để đo CO trong ngọn lửa và 4,47μm được sử dụng để đo NO2 trong ngọn lửa.
4.5 Xác định thời gian phản hồi
Thời gian phản hồi cho biết tốc độ phản ứng của nhiệt kế hồng ngoại đối với sự thay đổi nhiệt độ đo được, được định nghĩa là thời gian cần thiết để đạt được 95 phần trăm năng lượng của lần đọc cuối cùng, liên quan đến hằng số thời gian của bộ tách sóng quang, mạch xử lý tín hiệu và hệ thống hiển thị. Thời gian phản hồi của nhiệt kế hồng ngoại mới của Raytek có thể đạt tới 1ms. Điều này nhanh hơn nhiều so với các phương pháp đo nhiệt độ tiếp xúc. Nếu tốc độ di chuyển của mục tiêu rất nhanh hoặc khi đo mục tiêu phát nhiệt nhanh, nên chọn nhiệt kế hồng ngoại phản ứng nhanh, nếu không sẽ không đạt được phản hồi tín hiệu đầy đủ và độ chính xác của phép đo sẽ giảm. Tuy nhiên, không phải tất cả các ứng dụng đều yêu cầu nhiệt kế hồng ngoại phản ứng nhanh. Đối với các quá trình nhiệt tĩnh hoặc mục tiêu có quán tính nhiệt tồn tại, thời gian đáp ứng của nhiệt kế có thể được nới lỏng. Do đó, việc lựa chọn thời gian phản hồi của nhiệt kế hồng ngoại phải phù hợp với tình huống của mục tiêu được đo. Việc xác định thời gian phản hồi chủ yếu dựa vào tốc độ di chuyển của mục tiêu và tốc độ thay đổi nhiệt độ của mục tiêu. Đối với các mục tiêu tĩnh hoặc tham số mục tiêu theo quán tính nhiệt hoặc tốc độ của thiết bị điều khiển hiện có bị hạn chế, thời gian đáp ứng của nhiệt kế có thể nới lỏng các yêu cầu.
4.6 Chức năng xử lý tín hiệu
Do sự khác biệt giữa các quy trình rời rạc (chẳng hạn như sản xuất bộ phận) và quy trình liên tục, nhiệt kế hồng ngoại bắt buộc phải có chức năng xử lý đa tín hiệu (chẳng hạn như giữ đỉnh, giữ đáy, giá trị trung bình) để lựa chọn, chẳng hạn như khi đo nhiệt độ của chai trên băng tải, đó là Để sử dụng tính năng giữ đỉnh, tín hiệu đầu ra nhiệt độ được gửi đến bộ điều khiển. Nếu không, nhiệt kế đọc giá trị nhiệt độ thấp hơn giữa các chai. Nếu sử dụng tính năng giữ đỉnh, hãy đặt thời gian phản hồi của nhiệt kế dài hơn một chút so với khoảng thời gian giữa các chai để ít nhất một chai luôn được đo.
