Piawaian Prinsip Pengukuran dan Contoh Aplikasi Termometer Inframerah
Terdapat banyak kelebihan menggunakan termometer inframerah untuk pengukuran suhu bukan sentuhan, daripada objek yang kecil atau sukar dicapai kepada bahan kimia yang menghakis dan bahan permukaan yang sensitif. Artikel ini akan membincangkan kelebihan ini dan menerangkan skop aplikasi untuk menentukan pilihan termometer inframerah yang betul. Disebabkan oleh pergerakan atom dan molekul, setiap objek memancarkan gelombang elektromagnet, dan panjang gelombang atau julat spektrum yang paling penting untuk pengukuran suhu bukan sentuhan ialah antara 0.2 dan 2.0 μ M. The sinaran semula jadi dalam julat ini dirujuk sebagai sinaran haba atau sinaran inframerah.
Instrumen ujian untuk pengukuran suhu oleh sinaran inframerah objek yang diukur dipanggil termometer sinaran, termometer sinaran atau termometer inframerah mengikut piawaian industri Jerman DIN16160. Nama-nama ini juga digunakan untuk instrumen yang mengukur suhu menggunakan sinar berwarna yang boleh dilihat yang dipancarkan oleh objek yang diukur, serta instrumen yang memperoleh suhu daripada ketumpatan sinaran spektrum relatif.
Kelebihan pengukuran suhu menggunakan termometer inframerah
Terdapat banyak kelebihan untuk pengukuran suhu bukan sentuhan dengan menerima sinaran inframerah daripada objek yang diukur. Dengan cara ini, pengukuran suhu boleh dijalankan tanpa masalah untuk objek yang sukar dicapai atau digerakkan, seperti bahan dengan prestasi pemindahan haba yang lemah atau kapasiti haba yang sangat kecil. Masa tindak balas yang singkat bagi termometer inframerah boleh dengan cepat mencapai pelarasan litar yang berkesan. Termometer tidak mempunyai komponen yang boleh haus, jadi tiada kos berterusan seperti menggunakan termometer. Terutamanya dalam objek yang diukur yang sangat kecil, seperti menggunakan pengukuran sentuhan, kekonduksian terma objek akan mengakibatkan ralat pengukuran yang ketara. Tidak syak lagi bahawa termometer boleh digunakan di sini, serta untuk bahan kimia yang menghakis atau permukaan sensitif, seperti pada cat, kertas dan trek plastik. Dengan pengukuran alat kawalan jauh, adalah mungkin untuk menjauhi kawasan berbahaya, menjadikan pengendali tidak berbahaya.
Prinsip dan Pembinaan Termometer Inframerah
Fokuskan inframerah yang diterima daripada objek yang diukur pada pengesan melalui kanta dan penapis. Pengesan menjana isyarat arus atau voltan yang berkadar dengan suhu dengan menyepadukan ketumpatan sinaran objek yang diukur. Dalam komponen elektrik yang disambungkan, isyarat suhu dilinearkan, kawasan emisitiviti diperbetulkan, dan ditukar kepada isyarat keluaran standard.
Pada dasarnya, terdapat dua jenis pengesan suhu: pengesan suhu mudah alih dan pengesan suhu tetap. Oleh itu, apabila memilih pengesan suhu inframerah yang sesuai untuk titik pengukuran yang berbeza, ciri-ciri berikut akan menjadi ciri utama:
1. Kolimator
Kolimator mempunyai fungsi ini, dan blok pengukur atau titik yang dirujuk oleh termometer boleh dilihat. Kawasan besar objek yang diukur selalunya boleh tanpa kolimator. Apabila mengukur objek kecil dan jarak jauh, disyorkan untuk menggunakan penglihatan dalam bentuk cermin lutsinar dengan skala papan pemuka atau titik penunjuk laser.
2. Kanta
Kanta menentukan titik yang diukur bagi termometer. Untuk objek besar, termometer dengan jarak fokus tetap secara amnya sudah memadai. Tetapi apabila jarak pengukuran jauh dari titik fokus, imej tepi titik pengukuran akan menjadi tidak jelas. Atas sebab ini, lebih baik menggunakan kanta zum. Dalam julat zum yang diberikan, termometer boleh melaraskan jarak pengukuran. Termometer baharu mempunyai kanta yang boleh diganti dengan zum, dan kanta dekat dan jauh boleh diganti tanpa penentukuran dan pemeriksaan semula.
3. Penderia, iaitu penerima spektrum
Apabila memilih sensitiviti spektrum, pertimbangan juga harus diberikan kepada jalur spektrum penyerapan hidrogen dan karbon dioksida. Dalam julat panjang gelombang tertentu, yang dikenali sebagai "tingkap atmosfera," H2 dan CO2 hampir menembusi cahaya inframerah. Oleh itu, sensitiviti termometer kepada variasi cahaya mestilah dalam julat ini untuk mengecualikan kesan perubahan kepekatan atmosfera. Apabila mengukur filem atau kaca nipis, ia juga perlu mempertimbangkan bahan yang tidak mudah ditembusi dalam julat panjang gelombang tertentu. Untuk mengelakkan ralat pengukuran yang disebabkan oleh cahaya latar belakang, penderia yang sesuai yang hanya menerima suhu permukaan digunakan. Logam mempunyai ciri fizikal ini, dan emisitiviti meningkat dengan penurunan panjang gelombang. Berdasarkan pengalaman, mengukur suhu logam biasanya memilih panjang gelombang ukuran yang lebih pendek.
