Laser Termometr: zasada działania. Laser zdalny termometr (foto)

Pomiar temperatury może być kontakt i zdalne. Najczęstszym termometry i termopary, czujniki rezystora wymagających styczności z przedmiotem, np. K. Pomiar własną temperaturę. Robią to powoli, ale są niedrogie.

czujniki zbliżeniowe pomiaru promieniowania podczerwonego od obiektu, zapewniają szybkie wyniki, i są powszechnie stosowane do określania temperatury ruchomych i nieruchomych jednostek w próżni i dostępne ze względu na agresywność środowiska, właściwości kształtu lub zagrożenia bezpieczeństwa. Cena takich wyrobów jest stosunkowo wysoka, ale w niektórych przypadkach kontakt porównywalnych urządzeń.

monochromatyczny termometria

Sposób monochromatyczne określenia całkowitej promieniowanie stosuje się uprzednio określoną długość fali. Implementacje od prostych ręcznych sond zdalnego pomiaru do zaawansowanych urządzeń przenośnych umożliwiających jednocześnie obserwować obiekt i jego odczyty temperatury mają być zapisane w pamięci lub ich drukowania. Czujniki nieruchome są reprezentowane jako prostych detektory z małą zdalnie sterowaną układem elektronicznym i wysokiej wytrzymałości z urządzenia zdalnego sterowania PID. światłowody, celownikiem laserowym, chłodzenie wodą, obecność wyświetlacza i skanera – opcjonalnie monitorujące proces opcje i systemów sterowania.

Konfiguracja filtrowania widmowego, zakres temperatury roboczej, optyka, czas reakcji i jasność obiektu są istotne elementy, które wpływają na wydajność i powinien być dokładnie brane pod uwagę w procesie wyboru.

Czujnik może być prosty dwuprzewodowym i skomplikowane urządzenia o wysokiej czułości odporne na zużycie.

Wybór odpowiedzi spektralnej i zakresie temperatur związanym z konkretnych zadań pomiarowych. Fale krótkie stosuje się wysoką temperaturę i długie – na niskim poziomie. Jeśli obiekty są przezroczyste, na przykład, tworzyw sztucznych i szkła, konieczne jest filtrowanie uzkovolnovaya. Pasmo absorpcji filmu polietylenowego CH 3.43 jim. Izolacja widma w tym zakresie upraszcza obliczenia emisyjności. Podobnie, materiały szkliste się nieprzezroczysty przy długości fali równej 4,6 mikrona, co pozwala na dokładne ustalenie temperatury powierzchni szkła. 1-4 mikronów obszar emitujący umożliwia wykonanie pomiarów za pomocą próżni otwory inspekcyjne i komór ciśnieniowych. Alternatywa – wykorzystanie kabla światłowodowego.

Optyka RTT jest nieznaczna w większości przypadków, ponieważ pole widzenia o wielkości 3 cm, z odległości 50 cm oraz czas odpowiedzi mniejszy niż 1 s, jest wystarczające. Dla małych lub szybko poruszającego się obiektu, konieczne staje się przerywany w małym (średnica 3 mm) lub więcej mniejszych pomiarów (0,75 mm) na miejscu. Pory mające (3-300 m) wymaga regulacji optycznej jako standard pole widzenia staje się zbyt duża. W niektórych przypadkach, metoda ta jest stosowana do RADIOMETRII dwóch fal. Światłowód pozwala zdystansować elektronikę przed agresywnym środowisku, w celu wyeliminowania wpływu hałasu i rozwiązać problem dostępu.

Termometr laserowy zasadzie jest regulowana w przedziale 0,2-5,0 z czasem reakcji. Szybka reakcja może zwiększyć szum sygnału i powolny wpływ na czułość. Gdy nagrzewanie indukcyjne wymagają natychmiastowej odpowiedzi, oraz do przenośnika – tym mniejsza odpowiedzi.

termometr monochromatyczny na podczerwień jest prosta i jest stosowany w przypadkach, w których wyroby o wysokiej jakości, aby utworzyć kontroli temperatury jest bardzo ważne.

podwójnej długości fali termometria

Dla bardziej złożonych zadań, w których dokładność pomiaru jest krytyczny, i w których produkt jest poddany oddziaływaniom fizycznym lub chemicznym, i stosuje dwa fali RADIOMETRII. Pomysł pojawił się na początku 1950 roku, a ostatnie zmiany w projektowaniu sprzętu i zwiększyć jego wydajność i obniżyć koszty.

Metoda polega na pomiarze gęstości widmowej mocy przy dwóch różnych długościach fal. Temperatura przedmiotu mogą być odczytywane bezpośrednio z urządzenia, jeśli emisyjność same dla każdej długości fali. Wskazania będą tak nawet wtedy, gdy pole widzenia częściowo zablokowany stosunkowo zimne materiałów, takich jak kurz, ekrany druciane z szarego i przezroczystego okna. Metoda teoria jest prosta. Jeśli zarówno promieniowanie o długości fali są takie same (na szarego ciała), współczynnik emisji jest ograniczona, a związek staje się proporcjonalnie do temperatury.

Termometr laserowy podwójnej długości fali jest używany w przemyśle i badaniach jako prosty, unikalny czujnik, który może zmniejszyć błąd pomiaru.

Ponadto długościach fal termometrów do materiałów, które nie są ciała szare współczynnik absorpcji, która zmienia się wraz z długością fali. W takich wypadkach wymagają szczegółowej analizy właściwości materiału powierzchni w stosunku do współczynnika fali, temperatury i składu chemicznego powierzchni. Z tych danych, możliwe jest utworzenie w zależności od algorytmu obliczeniowego widmowego promieniowania na różnych długościach fal w temperaturze.

zasady wyceny

Aby ocenić dokładność pomiaru użytkownik musi wiedzieć, co następuje:

• czujniki podczerwieni naturalnie bez wprowadzania kolorów.
• Jeśli powierzchnia jest błyszcząca, a następnie urządzenie nawiąże nie tylko emitowane, ale również odzwierciedlenie energii.
• Jeżeli obiekt jest przezroczysta, konieczne jest filtrowanie IR (na przykład, nieprzezroczyste szkło w 5 mikronów).
• W dziewięciu na dziesięć przypadków wymagane jest absolutnie dokładny pomiar. Powtarzające się odczyty i brak uprzedzeń zapewni niezbędną precyzję. Kiedy zmiany i przetwarzanie Radiance jest trudne, należy zatrzymać się w dwu- lub wielo-fali radiometru.

elementy konstrukcyjne

laserowy bezdotykowy termometr działa na zasadzie promieniowania podczerwonego przy wejściu i sygnału wyjściowego. Podstawowe urządzenie obwód składa się z zbierających optyka, soczewki, filtry widmowe i detektora jako interfejs zewnętrznego. przetwarzanie dynamiczne prowadzi się w różny sposób, ale może być zmniejszona w celu zwiększenia sygnał stabilizacji termicznej linearyzacji i transformacji. Konwencjonalne szyba jest stosowany dla promieniowania krótkofalowego, kwarcu o średnicy i germanu lub siarczku cynku do zakresu 8-14 mikronów, włókien – przy długości fali 0,5-5,0 mikrona.

wzrok

Zdalne lasera termometr charakteryzuje się polem widzenia (pole widzenia) – Kontrola temperatury rozmiaru plamki w danej odległości. Zmiana średnicy pola widzenia jest wprost proporcjonalna do zmiany odległości pomiędzy termometr i obiektu pomiarów. Jego wartość zależy od producenta i wpływu na cenę jednostkową. Nie wzorca PP od 1 mm do pomiarów punktowych i optyki dalekiego zasięgu (7 cm, w odległości 9 metrów). Odległość robocza nie wpływa na dokładność odczytu, jeśli obiekt wypełnia punkt pomiarowy. Maksymalna strata sygnału nie może przekraczać 1%.

cel

Konwencjonalne termometrów na podczerwień wpływają na pomiar bez dodatkowych urządzeń. Jest to dopuszczalne do stosowania w dużych przedmiotów, takich jak papier sieci, gdzie nie jest wymagana dokładność obliczeń. Dla małych lub odległych obiektów za pomocą wiązki laserowej. Stworzył kilka wariantów celownikiem laserowym.

1. Wiązka przesunięte względem osi optycznej. Najprostszy model, który jest stosowany w urządzeniach o niskiej rozdzielczości do dużych obiektów, np. K. Bliskość odchylenie jest zbyt duża.
2. Współosiowy belki. Nie odbiegają od osi optycznej. pomiar punktowy precyzyjnie określona w dowolnej odległości.
3. Podwójny laser. średnica plamki oznaczony dwóch punktów, które eliminuje potrzebę odgadnąć lub obliczyć średnicę i nie prowadzi do błędów.
4. Okrągły wskaźnik przesunięcia. To pokazuje pole widzenia jego wielkości i zewnętrznej granicy.
5. 3-punktowy wskaźnik koncentryczny. Belka dzieli się na trzy jasne punkty na tej samej linii. Punkt środkowy oznacza punktowy, a zewnętrzna średnica jej znaku.

Mając na celu zapewnienie skutecznego wsparcia pod kierunkiem termometru dokładnie w obiekcie pomiarowym.

filtry

Termometry są używane filtry krótkofalowego pomiarów wysokich temperaturach (> 500 ° C) i długich filtrów długości fali, przy niskich temperaturach (-40 ° C). Detektory krzemu, na przykład, odporny na ciepło, i małą długość fali zmniejsza błąd pomiaru. Inne filtry selektywne są wykorzystywane do folii z tworzywa sztucznego (3,43 mikrona do 7,9 mikronów), szkło (5,1 mikrometra) do płomienia (3,8 mikrometra).

czujniki

Najczęściej czujniki lub fotoelektryczny wytwarzającego napięcie przy wystawieniu na działanie promieniowania IR, lub fotoelektrycznych, t. E. zmianę jego rezystancji pod wpływem działania źródła energii. Są one szybko bardzo wrażliwy ma akceptowalną dryf temperatury, który może być przezwyciężone, na przykład, obwód kompensacji temperatury termistora, automatyczny obwód zerowy i ogranicznik amplitudy ochrony izotermicznego.

Termometr na podczerwień 100-1000 łańcuch o sygnał wyjściowy detektora mV tysiąc-krotne wzmocnienie jest regulowane jest liniową, a w konsekwencji oznacza liniowy sygnał prądu lub napięcia. Jego optymalna wartość 4-20 mA, aby zminimalizować zakłócenia zewnętrzne. Sygnał ten może być podawany do portu RS-232 lub do regulatora PID, zdalnego wyświetlacza lub urządzenia nagrywającego. Inne postacie sygnał użyć:

• Włączanie / wyłączanie sygnału;
• szczytowa wartość chwyt;
• regulowany czas reakcji;
• próbki i przytrzymaj obwodu.

prędkość

Pirometr lasera ma średni czas reakcji wynoszący 300 ms, chociaż zastosowanie detektorów krzemowych może osiągnąć wartości 10 ms. W wielu instrumentów reagowania zmian czasu do tłumienia hałasu przychodzące i regulacji czułości. Nie zawsze potrzebny jest minimalny czas reakcji. Na przykład, w czasie indukcyjnego ogrzewania powinna być w zakresie 10-50 ms.

Cechy termometry laserowe

Etekcity Lasergrip 630 – podczerwień 2 laser cena termometr od $ 35.99. cechy:

• Zakres temperatury -50 … +580 ° C;
• dokładność +/- 2%;
• Odległość wskaźnika rozmiaru plamki 16: 1;
• emisyjności 0,1 – 1,0;
• Czas reakcji <500 ms;
• Rozdzielczość 1 ° C

Termometr laserowy (obraz) informuje także o największej i najmniejszej, średniej temperatury. Plamka pomiarowa jest przesunięty o 2 cm poniżej punktu celowania. Laserowego kierowania dokładniej na przecięciu promieni (36 cm).

Amprobe IR-710 – termometr laserowy na podczerwień, cena wynosi $ 49.95. cechy:

• Zakres temperatury -50 … +538 ° C;
• Minimalna wielkość plamki 20 mm;
• dokładność +/- 2%;
• Odległość wskaźnika rozmiaru plamki 12: 1;
• Emisyjność 0,95;
• czas reakcji 500 ms;
• Rozdzielczość 1 ° C

Ten termometr laserowy (zdjęcia) inne niż aktualnej temperatury, ale również wskazuje na minimalne i maksymalne wartości.