Termómetro láser: el principio de acción. termómetro remoto láser (foto)

Medición de la temperatura puede ser de contacto y remoto. Más común termopares, termómetros y sensores de resistencia que requieren contacto con el objeto, es decir. K. La medición de su propia temperatura. Ellos lo hacen lentamente, pero son de bajo costo.

Los sensores de proximidad miden la radiación infrarroja desde el objeto, proporcionan resultados rápidos, y se usan comúnmente para determinar la temperatura de movimiento y cuerpos estacionarios en vacío e inaccesible debido a la agresividad del medio ambiente, las características de forma o amenaza a la seguridad. El precio de tales dispositivos es relativamente alta, aunque en algunos casos comparables a ponerse en contacto con los dispositivos.

termometría monocromo

método monocromo para determinar la luminosidad total de utiliza una longitud de onda predeterminada. Implementaciones van desde sondas simples de mano con la medición a distancia para dispositivos portátiles sofisticados que permiten observar simultáneamente un objeto y sus lecturas de temperatura a ser introducidos en la memoria o imprimirlos. sensores estacionarios se representan como detectores simples con arreglo pequeño electrónica remota, y de alta resistencia con dispositivos remotos PID-control. Fibra óptica, láser de puntería, refrigeración por agua, la presencia de la pantalla y el escáner – supervisión de proceso opciones opcional y sistemas de control.

Configuración, filtrado espectral, rango de temperatura de funcionamiento, la óptica, tiempo de respuesta y el brillo del objeto son elementos importantes que afectan al rendimiento y deben ser considerados cuidadosamente en el proceso de selección.

El sensor puede ser un simple de dos hilos, y el dispositivo de alta sensibilidad resistente al desgaste complejo.

Selección de respuesta espectral y el rango de temperatura asociado con las tareas de medición específicos. longitudes de onda cortas se utilizan para alta temperatura y larga – para baja. Si los objetos son transparentes, por ejemplo, plástico y vidrio, es filtrado uzkovolnovaya necesario. La banda de absorción de la película de polietileno CH es de 3.43 m. Aislamiento del espectro en este rango simplifica el cálculo de la emisividad. Del mismo modo, materiales similares al vidrio se vuelven opacas a una longitud de onda de 4,6 micras, lo que permite determinar con precisión la temperatura de la superficie del vidrio. 1-4 micras área de emisión permite hacer la medición a través del vacío aberturas de inspección y cámaras de presión. Alternativa – el uso de cable de fibra óptica.

Óptica y RTT son insignificantes en la mayoría de los casos, ya que el campo de vista del tamaño de 3 cm a una distancia de 50 cm y un tiempo de respuesta de menos de 1 s es suficiente. Para intermitente objeto en movimiento pequeño o rápido se hace necesario en un pequeño (3 mm de diámetro) o más mediciones (0,75 mm) de punto más pequeño. Lejos de puntería (3-300 m) requerir un ajuste óptico, como un campo estándar de vista se vuelve demasiado grande. En algunos casos, este método se utiliza un radiometría de dos ondas. La fibra óptica permite distanciarse de la electrónica de ambientes agresivos, para eliminar el efecto del ruido y para resolver el problema del acceso.

termómetro láser básicamente se controla en el intervalo de 0,2-5,0 con tiempo de respuesta. respuesta rápida puede aumentar el ruido de la señal y el efecto lento en la sensibilidad. Cuando calentamiento por inducción requiere una respuesta inmediata, y para el transportador – más lenta será la respuesta.

termómetro Monochrome IR es simple y se utiliza en los casos en que los productos de alta calidad para crear un control de temperatura es muy importante.

termometría de doble longitud de onda

Para las tareas más complejas, donde la precisión de la medición absoluta es crítica, y donde el producto es sometido a estrés físico o químico, y se aplica radiometría de dos ondas. El concepto surgió a principios del 1950, y los cambios recientes en el diseño de hardware y aumentar su productividad y reducir los costos.

El método consiste en la medición de la densidad espectral de potencia en dos longitudes de onda diferentes. La temperatura del objeto se puede leer directamente desde el instrumento, si la emisividad de la misma para cada longitud de onda. Indicaciones serán cierto incluso si el campo de visión parcialmente bloqueado materiales relativamente fríos, tales como polvo, pantallas de alambre de ventana gris y translúcido. método La teoría es simple. Si tanto la longitud de onda resplandor es el mismo (para un cuerpo gris), el coeficiente de emisión se reduce y la relación se vuelve proporcional a la temperatura.

De longitud de onda dual termómetro láser se utiliza en la industria y la investigación como un simple sensor, único que puede reducir el error de medición.

Además, termómetro múltiples longitudes de onda fija para materiales que no son cuerpos grises, el coeficiente de absorción que varía con la longitud de onda. En estos casos se requiere un análisis detallado de las características de la superficie del material sobre la relación del coeficiente de longitud de onda, la temperatura y la composición química de la superficie. Con estos datos es posible crear un algoritmo de cálculo en función de la radiación espectral en diferentes longitudes de onda de la temperatura.

normas de valoración

Para evaluar la exactitud de la medición, el usuario debe saber lo siguiente:

• sensores IR inherentemente no distinguen colores.
• Si la superficie es brillante, entonces el dispositivo a establecer no sólo emitida sino también la energía reflejada.
• Si el objeto es transparente, es el filtrado de IR necesario (por ejemplo, opaca de vidrio a 5 micras).
• En nueve de cada diez casos se requiere la medición absoluta precisión. lecturas repetidas y la falta de sesgo proporcionarán la precisión necesaria. Cuando los cambios en la luminosidad y el procesamiento es difícil, debe permanecer en dos o radiómetro de múltiples longitudes de onda.

Los elementos estructurales

láser de no contacto termómetro funciona sobre el principio de la energía infrarroja en la entrada y la señal de salida. dispositivo de circuito básico consiste en una recogida de la óptica, lentes, filtros espectrales y el detector como una interfaz externa. procesamiento dinámico se lleva a cabo de forma diferente, pero se puede reducir para mejorar, la señal de estabilización térmica de linealización y la transformación. vidrio de ventana convencional se utiliza para la radiación de onda corta, de cuarzo para gama media y germanio o sulfuro de zinc para el 8-14 intervalo de micrómetros, la fibra – a longitudes de onda de 0,5-5,0 micras.

vista

termómetro remoto láser se caracteriza por un campo de visión (FOV) – Control de temperatura tamaño de punto a una distancia dada. Cambiar el diámetro del campo de vista es directamente proporcional a un cambio en la distancia entre el termómetro y el objeto de medición. Su valor depende del fabricante y el impacto en el precio unitario. patrón Allí con PP de 1 mm para mediciones de punto, y una óptica de largo alcance (7 cm a una distancia de 9 m). Distancia de trabajo no afecta a la exactitud de la lectura, si el objeto se llena el punto de medición. La pérdida de señal máxima no debe exceder de 1%.

puntería

termómetros de IR convencionales producen mediciones sin dispositivos adicionales. Esto es aceptable para su uso con objetos grandes, tales como banda de papel, donde no se requiere precisión de punto. Para los objetos pequeños o distantes utilizando un rayo láser. Creados en diferentes variantes del indicador láser.

1. El haz desplazado del eje óptico. El modelo más simple que se utiliza en dispositivos con baja resolución para objetos grandes, es decir. K. El entorno de la desviación es demasiado grande.
2. haz coaxial. No se desvíe del eje óptico. medir centro punto especifica precisamente a cualquier distancia.
3. láser dual. Diámetro del punto marcado con dos puntos, lo que elimina la necesidad de adivinar o calcular el diámetro y no conduce a errores.
4. puntero circular descentrada. Se muestra el campo de visión de su tamaño y de la frontera exterior.
5. 3-punto puntero coaxial. El haz se divide en tres puntos brillantes en la misma línea. Punto medio denota el centro para comer, y el diámetro exterior de su marca.

Con el objetivo de proporcionar una asistencia eficaz bajo la dirección del termómetro precisamente en el objeto de medición.

filtros

Los termómetros se utilizan filtros de onda corta para mediciones de alta temperatura (> 500 ° C) y filtros de longitud de onda larga para bajas temperaturas (-40 ° C). detectores de silicio, por ejemplo, resistente al calor, y una longitud de onda pequeña reduce el error de medición. Otros filtros selectivos se utilizan para las películas de plástico (3,43 micrones y 7,9 micrones), vidrio (5,1 micras) y la llama (3,8 micras).

sensores

La mayoría de los sensores o de tensión de generación de fotoeléctrico cuando se somete a la radiación IR, o fotoconductor, t. E. cambia su resistencia bajo la acción de la fuente de energía. Son rápido, altamente sensible, tener una deriva de temperatura aceptable, que puede ser superada, por ejemplo, circuito de compensación de temperatura del termistor, un circuito automático de cero, y la amplitud limitar la protección isotérmica.

El termómetro IR cadena sobre 100-1000 señal mV de salida del detector es una mejora de mil veces está regulada, es linealizado, y, como resultado, representa una señal de corriente o de tensión lineal. Su valor óptimo de 4-20 mA, para minimizar la interferencia externa. Esta señal puede ser alimentada al puerto RS-232 o al controlador PID, pantalla remota o dispositivo de grabación. Otras realizaciones usan la señal:

• on / off de la señal;
• valor de retención de pico;
• tiempo de respuesta ajustable;
• un circuito de muestreo y retención.

velocidad

Infrarrojo termómetro láser tiene un tiempo de respuesta promedio de 300 ms, aunque el uso de detectores de silicio puede alcanzar un valor de 10 ms. En muchos instrumentos de respuesta cambio de horario para amortiguar el ruido entrante y ajustar la sensibilidad. No siempre se necesita un tiempo de respuesta mínimo. Por ejemplo, en el tiempo de calentamiento por inducción debe estar en el intervalo de 10-50 ms.

Características de los termómetros láser

Etekcity Lasergrip 630 – 2 infrarrojos láser termómetro precio de $ 35.99. características:

• Rango de temperatura de -50 … 580 ° C;
• precisión +/- 2%;
• distancia a la proporción de tamaño de punto de 16: 1;
• emisividad de 0,1 – 1,0;
• Tiempo de respuesta <500 ms;
• Resolución de 1 ° C.

termómetro láser (imagen) también informa sobre la mayor temperatura, más pequeña y media. El punto de medición se desplaza por 2 cm por debajo del punto de mira. Laser orientación más precisamente en la intersección de los rayos (36 cm).

Amprobe IR-710 – termómetro de infrarrojos con láser, el precio es de $ 49.95. características:

• Rango de temperatura de -50 … 538 ° C;
• tamaño de punto mínimo de 20 mm;
• precisión +/- 2%;
• distancia a la proporción de tamaño de punto de 12: 1;
• emisividad de 0,95;
• el tiempo de respuesta de 500 ms;
• Resolución de 1 ° C.

Este termómetro láser (foto) distinta de la temperatura actual, sino que también indica los valores mínimo y máximo.