Norme de principe de mesure pour thermomètre infrarouge
La mesure de température sans contact avec un thermomètre infrarouge présente de nombreux avantages, et ses applications vont des objets petits ou difficiles à atteindre aux produits chimiques corrosifs et aux surfaces sensibles. Cet article discutera de cet avantage, donnera le caractère décisif du choix correct du thermomètre infrarouge, etc. pour illustrer le champ d'application. Chaque objet émet des ondes électromagnétiques en raison du mouvement des atomes et des molécules, et la longueur d'onde ou la plage spectrale la plus importante pour la mesure de la température sans contact est de 0.2 à 2.0 μm. Les rayons naturels dans cette gamme sont appelés rayonnement thermique ou rayons infrarouges.
Un instrument de test pour la mesure de la température par des rayons infrarouges émis par un objet à tester est appelé thermomètre à rayonnement, thermomètre à rayonnement ou thermomètre infrarouge selon la norme industrielle allemande DIN16160. Ces désignations s'appliquent également aux instruments qui mesurent la température par un rayonnement coloré visible émis par un corps et qui dérivent la température des densités radiantes spectrales relatives.
Tout d'abord, les avantages de la mesure de température par thermomètre infrarouge
La mesure de température sans contact par réception de rayons infrarouges émis par l'objet à mesurer présente de nombreux avantages. De cette manière, les objets difficiles à atteindre ou en mouvement peuvent être mesurés sans problème, tels que les matériaux ayant de mauvaises propriétés de transfert de chaleur ou une faible capacité thermique. Le temps de réponse très court du thermomètre infrarouge permet une régulation rapide et efficace de la boucle. Les thermomètres n'ont pas de pièces d'usure, il n'y a donc pas de coûts permanents comme c'est le cas avec les thermomètres. En particulier pour les petits objets à mesurer, tels que la mesure par contact, il y aura une grande erreur de mesure due à la conductivité thermique de l'objet. Ici, le thermomètre peut être utilisé sans aucun problème et pour les produits chimiques agressifs ou les surfaces sensibles, telles que les rails peints, en papier et en plastique. Grâce à la mesure de la télécommande longue distance, il peut rester à l'écart de la zone dangereuse, de sorte que l'opérateur ne soit pas en danger.
2. Structure principale du thermomètre infrarouge
Les rayons infrarouges reçus de l'objet mesuré sont focalisés sur le détecteur à travers la lentille à travers le filtre. Le détecteur génère un signal de courant ou de tension proportionnel à la température grâce à l'intégration de la densité de rayonnement de l'objet mesuré. Dans les composants électriques connectés ensuite, le signal de température est linéarisé, la zone d'émissivité est corrigée et convertie en un signal de sortie standard.
En principe, il existe deux types de thermomètres portables et de thermomètres fixes. Par conséquent, lors du choix d'un thermomètre infrarouge adapté à différents points de mesure, les caractéristiques suivantes seront les principales :
1. Viseur
Le collimateur a cet effet, et le bloc de mesure ou le point de mesure pointé par le thermomètre peut être vu, et le collimateur peut souvent être utilisé pour des objets mesurés de grande surface. Pour les petits objets et les longues distances de mesure, des viseurs avec des échelles de tableau de bord ou des points de pointage laser sous la forme de lentilles transmettant la lumière sont recommandés.
2. Lentille
La lentille détermine le point mesuré du pyromètre. Pour les objets de grande surface, un pyromètre à focale fixe est généralement suffisant. Mais lorsque la distance de mesure est éloignée du point de mise au point, l'image au bord du point de mesure ne sera pas claire. Pour cette raison, il est préférable d'utiliser un zoom. Dans la plage de zoom donnée, le thermomètre peut ajuster la distance de mesure. Le dernier thermomètre a une lentille remplaçable zoomable. L'objectif proche et l'objectif éloigné peuvent être revérifiés sans étalonnage. remplacer.
3. Capteurs, c'est-à-dire récepteurs spectraux
La température est inversement proportionnelle à la longueur d'onde. Aux basses températures de l'objet, des capteurs sensibles à la région spectrale des ondes longues (capteurs à film chaud ou capteurs pyroélectriques) conviennent, et à des températures élevées, des capteurs sensibles aux ondes courtes composés de germanium, de silicium, d'indium-gallium, etc. utilisé. Capteurs photoélectriques.
Lors de la sélection de la sensibilité spectrale, tenez également compte des bandes d'absorption pour l'hydrogène et le dioxyde de carbone. Dans une certaine plage de longueurs d'onde, la soi-disant "fenêtre atmosphérique", H2 et CO2 sont presque transparents aux rayons infrarouges, de sorte que la sensibilité à la lumière du thermomètre doit être dans cette plage afin d'exclure l'influence des changements de concentration atmosphérique , lors de la mesure films minces ou verres, il faut aussi considérer que ces matériaux ne sont pas facilement pénétrables dans une certaine longueur d'onde. Afin d'éviter l'erreur de mesure causée par la lumière de fond, utilisez un capteur approprié qui ne reçoit que la température de surface. Les métaux ont cette propriété physique, et l'émissivité augmente avec la diminution de la longueur d'onde. Par expérience, pour mesurer la température des métaux, choisissez généralement * Longueur d'onde de mesure courte.
3. Tendance de développement
Comme dans de nombreux domaines de la technologie de détection, la tendance de développement des thermomètres est également vers des formes petites et exquises, les coques rondes avec des fils centraux sont les formes les plus idéales pour l'installation sur des machines et des équipements, et cette tendance de développement est La réalisation se fait par la miniaturisation continue de l'électricité composants et calculs élevés pour fabriquer des composants électriques plus petits et plus délicats condensés dans des espaces de plus en plus petits. Par rapport à la technologie analogique passée, la précision de la hauteur de linéarisation du signal du détecteur est améliorée grâce à l'application de microcontrôleurs, améliorant ainsi également la précision de l'instrument.
L'approvisionnement du marché nécessite une réception rapide et peu coûteuse des valeurs de mesure, qui peut produire directement un signal de courant/tension linéaire proportionnel à la température. Le traitement des valeurs de mesure, telles que les fonctions de nivellement, le stockage de valeurs spéciales ou les contacts de limite sera placé dans l'intelligent Sur l'écran, le régulateur ou le SPS (contrôleur de programme), le réglage de l'émissivité via la connexion externe du câble peut être en dehors de la zone de danger , même si la machine est en marche, elle peut également être corrigée, et elle peut également être ajustée par le SPS à ce moment. Grâce à l'utilisation de commandes corporelles, l'interface de bus de données peut maintenant être réalisée sans aucun problème, mais la connexion réseau n'a pas encore été réalisée et le traitement continu du signal continue d'utiliser le signal analogique standard du passé. Dans la section détecteur, un nouveau matériau est utilisé comme capteur photoélectrique, ce qui prouve l'amélioration de la sensibilité et même l'amélioration de la résolution. Dans les capteurs à film chaud, les nouveaux capteurs ne nécessitent que des temps de réglage plus courts, les derniers développements des pyromètres avec collimateurs, sont des lentilles interchangeables avec zoom, peuvent être remplacés sans revérification de l'étalonnage, utilisent la même base pour différentes positions de mesure Les instruments permettent d'économiser des coûts de gestion d'entrepôt.
Quatrièmement, les principaux critères de sélection d'un thermomètre
L'utilisation du thermomètre est principalement déterminée par la plage de mesure. Qu'il s'agisse de la tension de mesure ou de la valeur initiale de la zone de mesure, elle doit être conforme aux exigences du travail de mesure. Plus la tension de mesure est élevée, plus la résolution est petite, donc la précision est meilleure. Surtout lorsque la valeur initiale de la température de mesure est faible, la précision sera doublée si une tension de mesure élevée est sélectionnée, il est donc recommandé de sélectionner la plus petite tension de mesure possible.
