Laser Thermometer: ang prinsipyo ng pagkilos. Laser remote thermometer (larawan)

Temperature ng pagsukat ay maaaring pagkontak at remote. Karamihan sa mga karaniwang termoelemento, thermometers at risistor sensor na nangangailangan ng contact na may mga bagay, ie. K. Pagsukat sarili nitong temperatura. gawin nila ito nang dahan-dahan, ngunit ang mga mura.

Proximity sensor sukatin ang infrared radiation mula sa object, ay nagbibigay ng mabilis na mga resulta, at ay karaniwang ginagamit upang matukoy ang temperatura ng gumagalaw at nakatigil katawan sa vacuo at mapupuntahan dahil sa ang handulong ng kapaligiran, ang mga katangian ng hugis o banta sa seguridad. Ang presyo ng naturang device ay relatibong mataas na, bagaman sa ilang mga kaso maihahambing sa makipag-ugnayan sa device.

monochrome thermometry

Monochrome pamamaraan para sa pagpapasiya ng kabuuang ningning ay gumagamit ng isang paunang natukoy na haba ng daluyong. Pagpapatupad saklaw mula sa simpleng hand-gaganapin probes na may remote pagsukat sa sopistikadong aparatong nabibitbit na nagbibigay-daan sa sabay-sabay na obserbahan ang isang bagay at ang kanyang temperatura readings upang maipasok sa memorya o pag-print ng mga ito. Stationary sensor ay na ipinapakita bilang simpleng mga detector na may maliit na remote electronics arrangement, at mataas na lakas sa mga malayuang device PID-control. Fiber optika, laser apunta, tubig paglamig, ang presensya ng display at scanner - opsyonal opsyon proseso monitoring at control systems.

Configuration, parang multo pag-filter, operating temperatura hanay, optika, oras ng pagtugon at liwanag ng mga bagay ay mahalaga elemento na nakakaapekto sa pagganap at dapat na maingat na isinasaalang-alang sa proseso ng pagpili.

Ang sensor ay maaaring maging isang simpleng dalawang-wire, at kumplikadong wear-lumalaban mataas na sensitivity aparato.

Seleksyon ng parang multo tugon at temperatura hanay na nauugnay sa partikular na mga gawain ng pagsukat. Maikling wavelength ay ginagamit para sa mataas na temperatura at mahabang - para sa mababa. Kung ang mga bagay ay transparent, halimbawa, plastic at salamin, ito ay kinakailangan uzkovolnovaya pag-filter. Ang pagsipsip band ng CH polyethylene film ay 3.43 .mu.m. Paghihiwalay ng spectrum sa hanay na ito pinapasimple ang pag-compute ng emissivity. Katulad nito, glass-tulad ng mga materyales na maging opaque sa isang wavelength ng 4.6 microns, na kung saan ay nagbibigay-daan sa tumpak na matukoy ang temperatura ng ibabaw ng salamin. 1-4 microns nagpapalabas ng lugar ay nagbibigay-daan upang gumawa ng pagsukat sa pamamagitan ng inspeksyon openings vacuum at presyon kamara. Alternative - ang paggamit ng fiber-optic cable.

Optics at RTT ay hindi gaanong mahalaga sa karamihan ng mga kaso, dahil sa ang field ng pagtingin ng laki ng 3 cm sa layo na 50 cm at isang oras ng pagtugon mas mababa sa 1 s ay sapat. Para sa maliit o mabilis na paglipat ng object pasulput-sulpot ay nagiging kinakailangan sa isang maliit na (3mm diameter) o higit pang mas maliit (0.75 mm) spot sukat. Malayong aiming (3-300 m) ay nangangailangan ng optical adjustment, tulad ng isang standard na field ng pagtingin ay nagiging masyadong malaki. Sa ilang mga kaso, ang pamamaraan na ito ay ginagamit ng dalawang alon radiometry. Optical fiber ay nagbibigay-daan sa distansya ng electronics mula sa agresibo kapaligiran, upang maalis ang epekto ng ingay at upang malutas ang problema ng pag-access.

Laser thermometer isa lamang ay kinokontrol sa hanay 0.2-5.0 may oras ng pagtugon. Mabilis na pagtugon ay maaaring taasan ang signal ingay at mabagal na epekto sa sensitivity. Kapag induction heating ay nangangailangan ng isang agarang tugon, at para sa conveyor - mas mabagal ang tugon.

Monochrome IR thermometer ay simple at ay ginagamit sa mga kaso kung saan mataas na kalidad na mga produkto upang lumikha ng isang temperatura control ay napakahalaga.

dual-wavelength thermometry

Para sa mga mas kumplikadong gawain, kung saan ang absolute pagsukat kawastuhan ay kritikal, at kung saan ang produkto ay sumailalim sa pisikal o kemikal stress, at nalalapat dalawang-wave radiometry. konsepto lumitaw sa unang bahagi ng 1950s, at ang kamakailang mga pagbabago sa disenyo ng hardware at dagdagan ang produktibo at bawasan ang mga gastos.

Ang pamamaraan ay binubuo sa pagsukat ng kapangyarihan parang multo densidad sa dalawang iba't-ibang wavelength. Ang temperatura ng object maaaring basahin nang direkta mula sa instrumento, kung ang emissivity ng parehong para sa bawat wavelength. Indications ay totoo kahit na larangan ng view bahagyang hinarangan medyo malamig na materyales, tulad ng dust, wire screen ng kulay abo at translucent na window. Ang pamamaraan ng teorya ay simple. Kung ang parehong mga radiance wavelength ay pareho (para sa isang kulay-abo na katawan), ang pagpapalabas koepisyent ay nabawasan at ang kaugnayan nagiging proporsyonal sa temperatura.

Dual-wavelength laser thermometer ay ginagamit sa industriya at pananaliksik bilang isang simpleng, natatanging sensor na maaaring mabawasan ang pagsukat error.

Higit pa rito, multiwavelength thermometer itinakda para sa mga materyales na kung saan ay hindi kulay-abo na mga katawan, ang pagsipsip koepisyent na kung saan ay nag-iiba sa haba ng daluyong. Sa mga kasong ito kinakailangan naming ng isang detalyadong pagsusuri ng mga materyal na pang-ibabaw na mga katangian sa ugnayan ng koepisyent ng wavelength, temperatura at kemikal na komposisyon ng mga ibabaw. Sa pamamagitan ng mga data posible upang lumikha ng isang pagkalkula algorithm depende sa multo radiation sa iba't ibang wavelengths sa temperatura.

patakaran paghahalaga

Upang tasahin ang katumpakan ng pagsukat ang user ay dapat malaman ang mga sumusunod:

• IR sensor inherently hindi makilala kulay.
• Kung ang ibabaw ay makintab, at pagkatapos ay ang aparato ay magtatag ng hindi lamang napalabas ngunit din ang masasalamin enerhiya.
• Kung ang bagay ay transparent, ito ay kinakailangan IR pag-filter (hal, glass opaque sa 5 microns).
• Sa siyam na labas ng sampung mga kaso ganap na tumpak na pagsukat ay kinakailangan. Paulit-ulit na pagbabasa at kawalan ng bias ang magbibigay ng kinakailangang precision. Kapag ang ningning pagbabago at pagproseso ay mahirap, dapat manatili sa dalawa- o multi-wavelength radyomiter.

Structural elemento

laser non-contact thermometer ay gumagana sa mga prinsipyo ng infrared na enerhiya sa entrance at exit signal. Basic circuit aparato ay binubuo ng isang pagkolekta ng optika, lenses, parang multo filter at ang detector tulad ng isang panlabas na interface. Dynamic processing ay isinasagawa sa ibang paraan, ngunit maaaring ito ay nabawasan upang mapahusay, thermal katatagan signal ng linearization at pagbabago. Maginoo window glass ay ginagamit para sa short-wave radiation, kuwarts para sa midrange at germanyum o sink sulfide para sa 8-14 micron range, hibla - sa habang-alon ng 0.5-5.0 microns.

paningin

Laser remote thermometer ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang patlang ng view (FOV) - Temperature control spot na sukat sa isang ibinigay na distansya. Ang pagpapalit ng ng lapad ng field ng pagtingin ay direkta proporsyonal sa isang pagbabago sa distansya sa pagitan ng thermometer at ang pagsukat object. ang halaga nito ay depende sa gumawa at ang epekto sa ang yunit presyo. May pattern na may PP sa 1 mm para measurements point, at isang pang-hanay optika (7 cm sa layo ng 9 m). Paggawa distansya ay hindi nakakaapekto sa katumpakan ng pagbabasa, kung ang object ay pumupuno sa pagsukat puwesto. Ang maximum na signal ng timbang ay hindi dapat lumampas sa 1%.

apunta

Maginoo IR thermometer makabuo ng mga sukat nang walang karagdagang device. Ito ay katanggap-tanggap para sa paggamit na may malaking bagay, tulad ng paper web, kung saan punto ang katumpakan ay hindi kinakailangan. Para sa maliit o malayong bagay gamit ang isang laser beam. Nilikha ng ilang mga variant ng laser sighting.

1. Ang sinag offset mula sa optical axis. Ang pinakasimpleng modelo na ay ginagamit sa mga aparato na may mababang resolution sa malalaking bagay, ie. K. Ang paligid ng paglihis ay masyadong malaki.
2. May panlahat na ehe beam. Huwag lumihis mula sa mga optical axis. pagsukat spot center tiyak na tinukoy sa anumang distansya.
3. Dual laser. Spot diameter na may label na dalawang mga punto, na kung saan ang pangangailangan upang hulaan o kalkulahin ang lapad at hindi humahantong sa mga error.
4. Circular pointer offset. Ipinapakita nito ang field ng pagtingin sa kanyang laki at ang panlabas na hangganan.
5. 3-point panlahat na ehe pointer. beam ay nahahati sa tatlong mga maliliwanag na mga punto sa parehong linya. Gitnang nagsasaad ng puwesto center, at ang mga panlabas na diameter ng kanyang marka.

Apunta upang magbigay ng epektibong tulong sa ilalim ng direksyon ng thermometer tiyak sa pagsukat object.

filter

Ang thermometer ay ginagamit maikling filter wave para measurements mataas na temperatura (> 500 ° C) at mahabang wavelength filter para sa mababang temperatura (-40 ° C). Silicon detector, hal, lumalaban sa init, at isang maliit na wavelength binabawasan ang error ng pagsukat. Iba mapamili mga filter ay ginagamit para sa mga plastic films (3.43 microns at 7.9 microns), glass (5.1 microns) at ang apoy (3.8 microns).

sensor

Karamihan sa mga sensor o photoelectric pagbuo ng boltahe kapag subjected sa IR radiation, o photoconductive, t. E. Binabago ang kanyang pagtutol sa ilalim ng pagkilos ng enerhiya source. Ang mga ito ay mabilis, mataas na sensitibo, magkaroon ng isang katanggap-tanggap na temperatura naaanod, na maaaring pagtagumpayan, halimbawa, thermistor temperatura kompensasyon circuit, isang awtomatikong zero circuit, at malawak paglilimita isothermal proteksyon.

Ang chain IR thermometer tungkol 100-1000 mV detector output signal ay isang thousand-fold enhancement ay regulated, ay linearized, at, bilang isang resulta, ay kumakatawan sa isang linear kasalukuyan o boltahe signal. Ang mga pinakamabuting kalagayan halaga ng 4-20 MA, upang i-minimize panlabas na pagkagambala. signal na ito ay maaaring fed sa RS-232 port o sa PID controller, remote display o aparato-record. Iba pang mga embodiments gamitin signal:

• on / off signal;
• peak hold na halaga;
• adjustable oras ng pagtugon;
• isang sample at hold na circuit.

bilis

Infrared laser thermometer ay may isang average na oras ng 300 ms tugon, kahit na ang paggamit ng mga detector silikon ay maaaring maabot ang isang halaga ng 10 ms. Sa maraming mga instrumento tugon pagbabago ng panahon upang palamigin ang mga papasok na ingay at ayusin ang sensitivity. Hindi laging kailangan ng isang minimum na oras ng pagtugon. Halimbawa, sa induction oras heating ay dapat na sa hanay ng mga 10-50 ms.

Mga Tampok ng laser thermometers

Etekcity Lasergrip 630 - infrared 2 laser thermometer presyo ng $ 35.99. Mga tampok:

• temperatura hanay -50 ... 580 ° C;
• katumpakan +/- 2%;
• distansya sa puwesto size ratio ng 16: 1;
• emissivity ng 0.1-1.0;
• Bilang tugon oras <500 ms;
• resolution ng 1 ° C.

Laser thermometer (larawan) din informs tungkol sa mga pinakamalaking, pinakamaliit at average na temperatura. Ang panukat na puwesto ay shifted sa pamamagitan ng 2 cm sa ibaba ang aiming point. Laser-target sa mas tiyak sa intersection ng rays (36 cm).

AMPROBE IR-710 - infrared laser thermometer, ang presyo ay $ 49.95. Mga tampok:

• temperatura hanay -50 ... 538 ° C;
• Minimum spot laki na 20 mm;
• katumpakan +/- 2%;
• distansya sa puwesto size ratio ng 12: 1;
• emissivity ng 0.95;
• ang oras ng pagtugon ng 500 ms;
• resolution ng 1 ° C.

Ito laser thermometer (larawan) bukod sa kasalukuyang temperatura, ito rin ay nagpapahiwatig ng minimum at maximum na mga halaga.