Laser Thermometer: het principe van de actie. Laser afstand thermometer (foto)

Temperatuurmeting kan contact en remote. Meest voorkomende thermokoppels, thermometers en weerstand sensoren die contact met het object, bijv. K. meten eigen temperatuur vereisen. Ze doen het langzaam, maar zijn goedkoop.

Naderingsschakelaars meet de infrarode straling van het voorwerp leveren snelle resultaten, en worden gewoonlijk gebruikt om de temperatuur van bewegende en stationaire organen onder vacuüm en ontoegankelijk bepalen vanwege de agressiviteit van het milieu, de karakteristieken van vorm of een veiligheidsrisico. De prijs van dergelijke inrichtingen is relatief hoog, hoewel in sommige gevallen vergelijkbaar contactinrichtingen.

monochrome thermometrie

Monochrome werkwijze voor het bepalen van de totale straling maakt gebruik van een vooraf bepaalde golflengte. Implementaties variëren van eenvoudige handbediende probes op afstand meten tot geavanceerde draagbare apparaten waardoor gelijktijdig observeren een object en de temperatuurmetingen geheugen of uitprinten worden ingevoerd. Stationaire sensoren worden voorgesteld als eenvoudige detectoren met kleine externe elektronische regeling en hoge sterkte externe apparaten PID-regeling. Glasvezel, laser richten, waterkoeling, de aanwezigheid van het display en scanner - optioneel opties procesbewaking en controlesystemen.

Configuratie spectrale filtering, bedrijfstemperatuurbereik, optica, responstijd en de helderheid van het object zijn belangrijke elementen die de prestaties beïnvloeden en moeten zorgvuldig worden overwogen bij het selectieproces.

De sensor kan een eenvoudige tweedraads en complexe slijtvast hooggevoelige inrichting.

Selectie van spectrale responsie en temperatuurbereik gekoppeld aan de specifieke meettaken. Korte golflengten worden gebruikt voor het op hoge temperatuur en lang - voor laag. Als de objecten transparant, bijvoorbeeld kunststof en glas, is het noodzakelijk uzkovolnovaya filtering. De absorptieband van CH polyethyleenfilm is 3,43 urn. Isolatie van het spectrum in dit gebied vereenvoudigt de berekening van de emissie. Evenzo glasachtige materialen worden opaque bij een golflengte van 4,6 micron, waardoor de temperatuur van het glasoppervlak nauwkeurig te bepalen. 1-4 micron emitterend gebied mogelijk maakt meting via de revisieopeningen vacuüm- en drukkamers. Alternatief - het gebruik van glasvezelkabel.

Optica en RTT onbeduidend in de meeste gevallen, aangezien het gezichtsveld van de afmeting van 3 cm op een afstand van 50 cm en een reactietijd van minder dan 1 s voldoende. Voor kleine of snel bewegende object wordt onderbroken noodzakelijk een kleine (3 mm diameter) of meer kleinere (0,75 mm) puntmetingen. Toe gericht (3-300 m) vereisen optische aanpassing, een standaard gezichtsveld te groot. In sommige gevallen wordt deze werkwijze gebruikt twee-wave radiometrie. Glasvezel maakt het mogelijk om de elektronica te distantiëren van agressieve omgevingen, om het effect van lawaai op te heffen en het probleem van de toegang op te lossen.

Laser thermometer in principe wordt gecontroleerd in de range 0,2-5,0 met een responstijd. Snelle respons kan het signaal ruis en de langzame effect op de gevoeligheid te verhogen. Wanneer inductieverwarming vereist een onmiddellijke reactie en de transporteur - hoe langzamer de reactie.

Monochrome IR thermometer is eenvoudig en wordt gebruikt in gevallen waar hoge kwaliteit maken van een temperatuurregeling van groot belang.

dual golflengte thermometrie

Voor complexere taken, wanneer de absolute meetnauwkeurigheid is kritisch en waar het product wordt onderworpen aan fysische of chemische stress en past twee-wave radiometrie. Het concept ontstond in de vroege jaren 1950, en de recente wijzigingen in het ontwerp van hardware en verhoging van de productiviteit en de kosten te verlagen.

De methode bestaat uit het meten van de spectrale dichtheid bij twee verschillende golflengten. De temperatuur van het voorwerp kan direct worden afgelezen van het instrument als de emissiviteit van hetzelfde voor elke golflengte. Aanduidingen geldt ook als het zichtveld gedeeltelijk relatief koude materialen, zoals stof, draadschermen grijs en doorschijnend venster geblokkeerd zijn. Werkwijze De theorie is eenvoudig. Als beide straling golflengte gelijk (een grijs lichaam) wordt de emissiecoëfficiënt verminderd en de verhouding wordt evenredig met de temperatuur.

Dual-lasergolflengte thermometer wordt gebruikt in de industrie en het onderzoek als een eenvoudige unieke sensor die meetfout te verminderen.

Bovendien meerdere golflengten thermometerset naar materialen die geen grijze lichamen, de absorptiecoëfficiënt die varieert met de golflengte. In dat geval hebben we een gedetailleerde analyse van het materiaaloppervlak eigenschappen van de verhouding tussen de coëfficiënt van golflengte, temperatuur en chemische samenstelling van het oppervlak. Met deze gegevens is het mogelijk om een berekening algoritme afhankelijk van de spectrale straling bij verschillende golflengten van de temperatuur.

waarderingsregels

Om de nauwkeurigheid van de meting moet de gebruiker weet dat de volgende beoordelen:

• IR-sensoren inherent geen kleuren onderscheiden.
• Als het oppervlak glanzend, dan zal het apparaat niet alleen na geëmitteerd maar ook de gereflecteerde energie.
• Als het object transparant is, moet IR filtering (bijvoorbeeld glas opaak 5 micron).
• In negen van de tien gevallen absoluut nauwkeurige meting is vereist. Herhaalde lezingen en gebrek aan vooringenomenheid zal de nodige precisie te bieden. Wanneer de uitstraling veranderingen en verwerking moeilijk is, moet blijven op twee- of meerdere golflengtes radiometer.

structuurelementen

laser contactloze thermometer werkt volgens het principe van infraroodenergie bij de ingang en uitgang signaal. Basisketen bestaat uit een optische lenzen, lenzen, spectrale filters en de detector als externe interface. Dynamische verwerking anders uitgevoerd, maar het kan worden teruggebracht tot verbetering, thermische stabilisatie signaal linearisatie en transformatie. Conventionele vensterglas wordt gebruikt voor kortgolvige straling, kwarts voor midrange en germanium of zinksulfide voor 8-14 micron, vezels - bij golflengten van 0,5-5,0 micron.

zicht

Laser afstandsthermometer wordt gekenmerkt door een gezichtsveld (FOV) - Temperatuurregeling vlekgrootte op een bepaalde afstand. Het veranderen van de diameter van het gezichtsveld direct evenredig met een verandering in afstand tussen de thermometer en het meetobject. De waarde ervan is afhankelijk van de fabrikant en de impact op de prijs per eenheid. Er patroon met PP dan 1 mm voor puntmetingen en een optische precisie-instrumenten (7 cm op een afstand van 9 meter). Werkafstand heeft geen invloed op de nauwkeurigheid van de meting, als het object het meetpunt vult. De maximale signaalverlies niet meer dan 1%.

het richten

Conventionele IR thermometers meten produceren zonder extra componenten. Dit is acceptabel voor gebruik met grote voorwerpen, zoals papierbaan, waarbij punt nauwkeurigheid niet vereist. Voor kleine of verre objecten met een laserstraal. Gemaakt verschillende varianten van de laser waarneming.

1. De bundel ten opzichte van de optische as. Het eenvoudigste model dat wordt gebruikt in inrichtingen met lage resolutie te grote voorwerpen, bijv. K. de nabijheid van de afwijking te groot.
2. Coaxiale straal. Wijk niet af van de optische as. meetpunt center exact gespecificeerd op elke afstand.
3. Tweevoudige laser. Spot diameter gelabeld twee punten, waardoor de noodzaak om de diameter raden of te berekenen elimineert en niet leidt tot fouten.
4. Circulaire pointer offset. Het toont het gezichtsveld van de omvang en de buitengrens.
5. 3-point coaxiale wijzer. De bundel bestaat uit drie heldere punten op dezelfde lijn. Midden zit je plaatse centrum en de buitendiameter van de markering.

Gericht op effectieve bijstand onder leiding van de thermometer leveren precies op het meetobject.

filters

De thermometers worden gebruikt kortegolf filters voor hoge temperatuurmetingen (> 500 ° C) en lange golflengte filters voor lage temperaturen (-40 ° C). Siliciumdetectoren, bijvoorbeeld, bestand tegen hitte en een kleine golflengte vermindert de meetfout. Andere selectieve filters worden gebruikt voor de plastic films (3,43 micron en 7,9 micron), glas (5,1 micron) en de vlam (3,8 micron).

sensors

De meeste sensoren of optische genererende spanning bij blootstelling aan IR bestraling of fotogeleidende t. E. wijzigt de weerstand onder invloed van de energiebron. Ze zijn snel, zeer gevoelig, een acceptabele temperatuur drift, die kunnen worden opgelost, bijvoorbeeld thermistor temperatuurcompensatieschakeling een automatische nulschakeling en amplitudebegrenzende isothermische bescherming.

De ketting infraroodthermometer ongeveer 100-1000 mV detectoruitgangssignaal een duizendvoudige versterking wordt geregeld, wordt gelineariseerd en, als gevolg, een lineaire stroom- of spanningssignaal. De optimale waarde van 4-20 mA, externe storingen te minimaliseren. Dit signaal kan worden toegevoerd aan de RS-232 poort of de PID-regelaar, afstandsbeeldscherm of opnameapparaat. Andere uitvoeringsvormen gebruiken signaal:

• aan / uit-signaal;
• peak hold waarde;
• instelbare reactietijd;
• een bemonster- en houdschakeling.

snelheid

Infrarood laser thermometer een gemiddelde responstijd van 300 ms, hoewel het gebruik van siliciumdetectoren een waarde van 10 ms kan bereiken. In veel instrumenten responstijd veranderingen om inkomende geluid te dempen en de gevoeligheid. Niet altijd een minimale respons tijd nodig. Bijvoorbeeld inductie verwarmingstijd moet in het bereik van 10-50 ms.

Kenmerken van laser thermometers

Etekcity Lasergrip 630 - infrarood 2 laser thermometer prijs van $ 35,99. kenmerken:

• temperatuurbereik -50 ... 580 ° C;
• nauwkeurigheid +/- 2%;
• afstand vlekgrootte verhouding van 16: 1;
• emissiviteit 0,1-1,0;
• Reactietijd <500 ms;
• resolutie van 1 ° C

Laser thermometer (foto) informeert ook over de grootste, kleinste en gemiddelde temperatuur. Het meetpunt wordt verschoven 2 cm onder het richtpunt. Laservizieren meer precies in de kruising van stralen (36 cm).

Amprobe IR-710 - infrarood laser thermometer, de prijs $ 49,95. kenmerken:

• temperatuurbereik -50 ... 538 ° C;
• Minimum vlekgrootte van 20 mm;
• nauwkeurigheid +/- 2%;
• afstand vlekgrootte verhouding van 12: 1;
• emissiviteit van 0,95;
• de reactietijd van 500 ms;
• resolutie van 1 ° C

Deze laser thermometer (foto) dan de huidige temperatuur, geeft eveneens de minimum en maximum waarden.