Nguyên lý của nhiệt kế hồng ngoại sợi quang
Bức xạ hồng ngoại là bức xạ sóng điện từ phổ biến nhất tồn tại trong tự nhiên. Nó dựa trên sự chuyển động không đều của các phân tử và nguyên tử trong bất kỳ vật thể nào trong môi trường thông thường, liên tục tỏa ra năng lượng hồng ngoại nhiệt. Chuyển động của các phân tử và nguyên tử càng mạnh thì năng lượng bức xạ càng lớn. Ngược lại, năng lượng bức xạ càng nhỏ. Các vật thể có nhiệt độ trên độ không tuyệt đối sẽ phát ra bức xạ hồng ngoại do chuyển động phân tử của chúng.
Do đó, bằng cách đo năng lượng hồng ngoại do chính vật thể phát ra, nhiệt độ bề mặt của nó có thể được xác định chính xác, đây là cơ sở khách quan để đo nhiệt độ bức xạ hồng ngoại. Năng lượng hồng ngoại được tập trung vào đầu dò quang điện 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 bằng bộ khuếch đại và mạch xử lý tín hiệu theo thuật toán bên trong và độ phát xạ mục tiêu của thiết bị. Nhiệt kế hồng ngoại sợi quang là thiết bị truyền ánh sáng qua sợi quang đến cảm biến, thay vì được ống kính tập trung trực tiếp vào cảm biến. Các nguyên lý khác 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 biệt nên hệ thống quang học của nhiệt kế có thể lắp đặt trong môi trường nhiệt độ cao (có khả năng chịu được 200 độ C trong môi trường hiện trường) và có thể hoạt động ổn định trực tuyến trong thời gian dài khi áp dụng tại các khu công nghiệp. Do hệ thống quang học hoàn toàn không có điện nên khu công nghiệp nơi lắp đặt nó hoàn toàn có khả năng chống cháy nổ. Phần mạch của nhiệt kế có thể lắp đặt trong nhà hoặc cách xa nơi có nhiệt độ cao, được kết nối thông qua sợi quang và đường dẫn quang, tránh hoàn toàn sự can thiệp của nhiệt độ cao vào phép 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 quang tập trung vào sợi quang, chỉ có điểm có kích thước của sợi quang mặt cắt ngang có thể được truyền tới cảm biến thông qua sợi quang. Điều này tránh được tác động của các vùng ánh sáng lớn tập trung trực tiếp vào cảm biến và ảnh hưởng đến độ ổn định cũng như tuổi thọ của cảm biến. Hơn nữa, sợi quang hồng ngoại được làm bằng vật liệu đặc biệt, chỉ cho phép chọn dải hồng ngoại mong muốn qua sợi, giúp giảm hơn nữa hiện tượng nướng ánh sáng trên cảm biến. Do đó, so với nhiệt kế hồng ngoại tích hợp, nhiệt kế hồng ngoại ánh sáng có độ ổn định tốt hơn và tuổi thọ cao hơn.
