8 points pour l'utilisation d'un thermomètre infrarouge
1. Déterminer la plage de mesure de température
Déterminez la plage de mesure de la température : La plage de mesure de la température est l'indice de performance le plus important du thermomètre. Certains produits de thermomètre ont une plage de -50 degrés - plus 3000 degrés, mais cela ne peut pas être fait par un seul type de thermomètre infrarouge. Chaque type de thermomètre a sa propre plage de température spécifique. Par conséquent, la plage de température mesurée par l'utilisateur doit être considérée de manière précise et complète, ni trop étroite ni trop large. Selon la loi du rayonnement du corps noir, le changement d'énergie de rayonnement causé par la température dans la bande des ondes courtes du spectre dépassera le changement d'énergie de rayonnement causé par l'erreur d'émissivité. Par conséquent, il est préférable d'utiliser autant que possible les ondes courtes lors de la mesure de la température. De manière générale, plus la plage de mesure de la température est étroite, plus la résolution du signal de sortie de la surveillance de la température est élevée, et la précision et la fiabilité sont faciles à résoudre. Si la plage de mesure de la température est trop large, la précision de la mesure de la température sera réduite. Par exemple, si la température cible mesurée est de 1000 degrés, déterminez d'abord si elle est en ligne ou portable, et si elle est portable. Il existe de nombreux modèles qui répondent à cette température, tels que 3iLR3, 3i2M, 3i1M. Si la précision de la mesure est la chose principale, il est préférable de choisir le type 2M ou 1M, car si le type 3iLR est utilisé, la plage de mesure de la température est très large et les performances de mesure à haute température seront médiocres; Pour les cibles à basse température, nous devons choisir 3iLR3.
2. Déterminer la taille cible
Les thermomètres infrarouges peuvent être divisés en thermomètres à une seule couleur et en thermomètres à deux couleurs (thermomètres colorimétriques à rayonnement) selon le principe. Pour un thermomètre monochromatique, lors de la mesure de la température, la zone de la cible à mesurer doit remplir le champ de vision du thermomètre. Il est recommandé que la taille de la cible mesurée dépasse 50 % du champ de vision. Si la taille de la cible est plus petite que le champ de vision, l'énergie de rayonnement de fond entrera dans les symboles visuels et acoustiques du thermomètre et interférera avec les relevés de mesure de la température, provoquant des erreurs. Inversement, si la cible est plus grande que le champ de vision du pyromètre, le pyromètre ne sera pas affecté par le fond en dehors de la zone de mesure. Pour les thermomètres colorimétriques, si le champ de vision n'est pas rempli, de la fumée, de la poussière, des obstructions existent sur le chemin de mesure et que l'énergie de rayonnement est atténuée, cela n'aura pas d'impact significatif sur les résultats de mesure. Pour les petites cibles mobiles ou vibrantes, les thermomètres colorimétriques sont le meilleur choix. Cela est dû au petit diamètre des rayons lumineux et à leur flexibilité pour transporter l'énergie rayonnante lumineuse sur des canaux courbes, bloqués et pliés.
Pour certains pyromètres, la température est déterminée par le rapport de l'énergie rayonnante dans deux bandes de longueur d'onde distinctes. Par conséquent, lorsque la cible à mesurer est petite, ne remplit pas le site et qu'il y a de la fumée, de la poussière ou une obstruction sur le chemin de mesure qui atténue l'énergie de rayonnement, cela n'affectera pas les résultats de mesure. Même dans le cas d'une atténuation d'énergie de 95 %, la précision de mesure de température requise peut toujours être garantie. Pour les cibles petites et mobiles ou vibrantes ; se déplacent parfois dans le champ de vision, ou peuvent partiellement sortir du champ de vision, dans ces conditions, l'utilisation d'un thermomètre bicolore est le meilleur choix. S'il est impossible de viser directement entre le pyromètre et la cible et que le canal de mesure est plié, étroit, bloqué, etc., le pyromètre à fibre optique bicolore est le meilleur choix. Cela est dû à leur petit diamètre, leur flexibilité et leur capacité à transmettre l'énergie rayonnante optique sur des canaux courbes, bloqués et pliés, permettant ainsi la mesure de cibles difficiles d'accès, dans des conditions difficiles ou à proximité de champs électromagnétiques.
3. Déterminer le facteur de distance (résolution optique)
Le coefficient de distance est déterminé par le rapport D:S, c'est-à-dire le rapport de la distance D entre la sonde du thermomètre à la cible et le diamètre de la cible à mesurer. Si le thermomètre doit être installé loin de la cible en raison des conditions environnementales et qu'une petite cible doit être mesurée, un thermomètre à haute résolution optique doit être sélectionné. Plus la résolution optique est élevée, c'est-à-dire en augmentant le rapport D:S, plus le coût du pyromètre est élevé. Les thermomètres infrarouges Raytek D:S vont de 2:1 (faible facteur de distance) à plus de 300:1 (facteur de distance élevé). Si le thermomètre est loin de la cible et que la cible est petite, un thermomètre avec un coefficient de distance élevé doit être sélectionné. Pour un pyromètre à distance focale fixe, le point focal du système optique est la position minimale du spot, et le spot proche et éloigné du point focal augmentera. Il existe deux facteurs de distance. Par conséquent, afin de mesurer avec précision la température à une distance proche et éloignée du foyer, la taille de la cible mesurée doit être supérieure à la taille du point au foyer. Le thermomètre à zoom a une position de mise au point minimale, qui peut être ajustée en fonction de la distance à la cible. Si D:S est augmenté, l'énergie reçue diminuera. Si l'ouverture de réception n'est pas augmentée, le coefficient de distance D:S sera difficile à augmenter, ce qui augmentera le coût de l'instrument.
4. Déterminez la gamme de longueurs d'onde
L'émissivité et les propriétés de surface du matériau cible déterminent la longueur d'onde de réponse spectrale du pyromètre. Pour les alliages à haute réflectivité, l'émissivité est faible ou variable. Dans la zone à haute température, la meilleure longueur d'onde pour mesurer les matériaux métalliques est le proche infrarouge, et {{0}}.8-1.{{10}} μm peut être sélectionné. D'autres zones de température peuvent choisir 1,6 μm, 2,2 μm et 3,9 μm. Étant donné que certains matériaux sont transparents à une certaine longueur d'onde, l'énergie infrarouge pénétrera ces matériaux et une longueur d'onde spéciale doit être sélectionnée pour ce matériau. Par exemple, 1.0μm, 2.2μm et 3.9μm sont utilisés pour mesurer la température interne du verre (le verre mesuré doit être très épais, sinon il passera à travers) les longueurs d'onde ; 5,0 μm est utilisé pour mesurer la température de surface du verre ; Par exemple, 3,43 μm est utilisé pour mesurer un film plastique en polyéthylène, 4,3 μm ou 7,9 μm est utilisé pour le polyester et 8-14 μm est utilisé pour une épaisseur supérieure à 0,4 mm. Par exemple, la bande étroite 4,64 μm est utilisée pour mesurer le CO dans la flamme et 4,47 μm est utilisée pour mesurer le NO2 dans la flamme.
5. Déterminer le temps de réponse
Le temps de réponse indique la vitesse de réaction du thermomètre infrarouge au changement de température mesuré, qui est défini comme le temps nécessaire pour atteindre 95% de l'énergie de la lecture finale, qui est liée à la constante de temps du photodétecteur, circuit de traitement du signal et système d'affichage. Certains thermomètres infrarouges ont un temps de réponse allant jusqu'à 1 ms, ce qui est beaucoup plus rapide que les méthodes de mesure de la température par contact. Si la vitesse de déplacement de la cible est très rapide ou lors de la mesure d'une cible à chauffage rapide, un thermomètre infrarouge à réponse rapide doit être sélectionné, sinon la réponse du signal suffisante ne sera pas atteinte et la précision de la mesure sera réduite. Cependant, toutes les applications ne nécessitent pas un thermomètre infrarouge à réponse rapide. Pour les processus thermiques statiques ou cibles où l'inertie thermique existe, le temps de réponse du pyromètre peut être relâché. Par conséquent, le choix du temps de réponse du thermomètre infrarouge doit être adapté à la situation de la cible mesurée. La détermination du temps de réponse est principalement basée sur la vitesse de déplacement de la cible et la vitesse de changement de température de la cible. Pour des cibles statiques ou des paramètres cibles en inertie thermique, ou la vitesse des équipements de contrôle existants est limitée, le temps de réponse du thermomètre peut assouplir les exigences.
6. Fonction de traitement du signal
Compte tenu de la différence entre les processus discrets (tels que la production de pièces) et les processus continus, les thermomètres infrarouges doivent disposer de fonctions de traitement multi-signaux (telles que maintien de crête, maintien de vallée, valeur moyenne) parmi lesquelles choisir, comme lors de la mesure de la température de la bouteille sur la bande transporteuse, il est Pour utiliser le maintien de crête, le signal de sortie de température est envoyé au contrôleur. Sinon, le thermomètre lit une valeur de température inférieure entre les bouteilles. Si vous utilisez le maintien de crête, réglez le temps de réponse du thermomètre pour qu'il soit légèrement plus long que l'intervalle de temps entre les bouteilles afin qu'au moins une bouteille soit toujours sous mesure.
7. Prise en compte des conditions environnementales
Les conditions environnementales du thermomètre ont une grande influence sur les résultats de mesure, qui doivent être pris en compte et correctement résolus, sinon cela affectera la précision de la mesure de la température et même causera des dommages. Lorsque la température ambiante est élevée et qu'il y a de la poussière, de la fumée et de la vapeur, le capot de protection, le refroidissement par eau, le système de refroidissement par air, le purgeur d'air et d'autres accessoires fournis par le fabricant peuvent être sélectionnés. Ces accessoires peuvent traiter efficacement les influences environnementales et protéger le thermomètre pour une mesure précise de la température. Lors de la spécification des accessoires, un service standardisé doit être demandé autant que possible pour réduire les coûts d'installation. Lorsque la fumée, la poussière ou d'autres particules réduisent le signal d'énergie de mesure sous le bruit, le champ électromagnétique, les vibrations ou des conditions environnementales inaccessibles, ou d'autres conditions difficiles, le thermomètre bicolore à fibre optique est le meilleur choix. Un thermomètre colorimétrique est le meilleur choix. Dans le bruit, les champs électromagnétiques, les vibrations et les conditions environnementales inaccessibles, ou autres conditions difficiles, il est conseillé de choisir un thermomètre colorimétrique léger.
Dans les applications avec des matériaux scellés ou dangereux tels que des conteneurs ou des chambres à vide, le pyromètre regarde à travers une fenêtre. Le matériau doit être suffisamment résistant et traverser la gamme de longueurs d'onde de fonctionnement du pyromètre utilisé. Déterminez également si l'opérateur doit également observer à travers la fenêtre, choisissez donc l'emplacement d'installation et le matériau de la fenêtre appropriés pour éviter toute influence mutuelle. Dans les applications de mesure à basse température, les matériaux Ge ou Si sont généralement utilisés comme fenêtres, qui sont opaques à la lumière visible, et l'œil humain ne peut pas observer la cible à travers la fenêtre. Si l'opérateur doit traverser la fenêtre cible, un matériau optique qui transmet à la fois le rayonnement infrarouge et la lumière visible doit être utilisé. Par exemple, un matériau optique qui transmet à la fois le rayonnement infrarouge et la lumière visible doit être utilisé comme matériau de fenêtre, tel que ZnSe ou BaF2.
Lorsqu'il y a un gaz inflammable dans l'environnement de travail du thermomètre, un thermomètre infrarouge à sécurité intrinsèque peut être sélectionné pour effectuer une mesure et une surveillance en toute sécurité dans une certaine concentration d'environnement de gaz inflammable.
Dans le cas de conditions environnementales difficiles et compliquées, un système avec une tête de mesure de température et un affichage séparés peut être sélectionné pour une installation et une configuration faciles. La forme de sortie du signal correspondant à l'équipement de contrôle actuel peut être sélectionnée.
8. Étalonnage du thermomètre à rayonnement infrarouge
Les thermomètres infrarouges doivent être calibrés pour afficher correctement la température de l'objet mesuré. Généralement, le cycle d'étalonnage de la mesure de température infrarouge est d'un an. Il est recommandé d'utiliser un four à corps noir avec une forme de cavité et une émissivité de 0.995 pour calibrer avec précision le thermomètre infrarouge. Si la mesure de température du thermomètre utilisé est hors tolérance lors de l'utilisation, il doit être retourné au fabricant ou au centre de réparation pour un réétalonnage.
