Trois points de thermomètre
Système infrarouge :
Le thermomètre infrarouge est composé d'un système optique, d'un photodétecteur, d'un amplificateur de signal, d'un traitement du signal, d'une sortie d'affichage et d'autres pièces. Le système optique collecte l'énergie du rayonnement infrarouge de la cible dans son champ de vision, et la taille du champ de vision est déterminée par les parties optiques du thermomètre et sa position. L'énergie infrarouge est concentrée sur un photodétecteur et convertie en un signal électrique correspondant. Le signal traverse l'amplificateur et le circuit de traitement du signal, et est converti en valeur de température de la cible mesurée après avoir été corrigé selon l'algorithme de traitement interne de l'instrument et l'émissivité de la cible.
Le choix du thermomètre infrarouge peut être divisé en trois aspects :
Indicateurs de performance, tels que la plage de température, la taille du spot, la longueur d'onde de travail, la précision des mesures, le temps de réponse, etc. ; conditions environnementales et de travail, telles que température ambiante, fenêtre, affichage et sortie, accessoires de protection, etc. ; d'autres options, telles que la facilité d'utilisation, la maintenance, les performances et le prix de l'étalonnage, etc., ont également un certain impact sur le choix du thermomètre. Avec le développement continu de la technologie et de la technologie, la meilleure conception et les nouveaux progrès des thermomètres infrarouges offrent aux utilisateurs diverses fonctions et instruments polyvalents, élargissant ainsi le choix.
Déterminez la plage de température :
La plage de mesure de la température est l'indice de performance le plus important du thermomètre. Par exemple, les produits Raytek (Ray Thai) couvrent une plage de -50 degrés, plus 3 000 degrés, mais cela ne peut pas être réalisé avec un seul type de thermomètre infrarouge. Chaque type de thermomètre possède sa propre plage de température spécifique. Par conséquent, la plage de température mesurée par l'utilisateur doit être prise en compte de manière précise et complète, ni trop étroite ni trop large. Selon la loi du rayonnement du corps noir, dans la bande des ondes courtes du spectre, le changement d'énergie de rayonnement provoqué par la température dépassera le changement d'énergie de rayonnement provoqué 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.
Déterminez la taille cible :
Les thermomètres infrarouges peuvent être divisés en thermomètres unicolores et thermomètres bicolores (thermomètres colorimétriques à rayonnement) selon le principe. Pour les thermomètres monochromatiques, 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 pour cent du champ de vision. Si la taille de la cible est plus petite que le champ de vision, l'énergie du rayonnement de fond entrera dans les symboles visuels et acoustiques du thermomètre et interférera avec les lectures de mesure de température, provoquant des erreurs. A l’inverse, 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.
La température d'un thermomètre bicolore est déterminée par le rapport de l'énergie rayonnante dans deux bandes de longueurs d'onde indépendantes. 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 trajet de mesure qui atténue l'énergie du rayonnement, cela n'affectera pas les résultats de mesure. Même dans le cas d'une atténuation énergétique de 95 pour cent, la précision requise de la mesure de la température peut toujours être garantie. Pour les cibles petites et mobiles ou vibrantes ; se déplace parfois dans le champ de vision, ou peut se déplacer partiellement hors 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 thermomètre et la cible et que le canal de mesure est plié, étroit, bloqué, etc., le thermomètre à fibre optique bicolore est le meilleur choix. Cela est dû à son petit diamètre, sa flexibilité et sa capacité à transmettre l'énergie rayonnante optique sur des canaux incurvés, bloqués et pliés, permettant ainsi de mesurer des cibles difficiles d'accès, dans des conditions difficiles ou à proximité de champs électromagnétiques.
Détermination de la résolution optique (distance et sensibilité)
La résolution optique est déterminée par le rapport D sur S, qui est le rapport entre la distance D entre le pyromètre et la cible et le diamètre S du point de mesure. 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 plus le rapport D:S est élevé, plus le coût du thermomètre est élevé.
Déterminez la plage de longueurs d’onde :
L'émissivité et les propriétés de surface du matériau cible déterminent la réponse spectrale ou la longueur d'onde du pyromètre. Pour les matériaux en alliage 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 la longueur d'onde de {{0}}.18-1.0μm peut être sélectionnée. D'autres zones de température peuvent choisir une longueur d'onde de 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 pénètre dans ces matériaux et une longueur d'onde spéciale doit être sélectionnée pour ce matériau. Par exemple, les longueurs d'onde de 10 µm, 2,2 µm et 3,9 µm sont utilisées pour mesurer la température interne du verre (le verre à tester doit être très épais, sinon il passera au travers) ; la longueur d'onde de 5,0 μm est utilisée pour mesurer la température interne du verre ; La longueur d'onde de 3,43 μm est utilisée pour mesurer le film plastique en polyéthylène et la longueur d'onde de 4,3 μm ou 7,9 μm est utilisée pour le polyester. Si l'épaisseur dépasse 0,4 mm, choisissez une longueur d'onde de 8-14μm ; un autre exemple consiste à mesurer le C02 dans la flamme avec une longueur d'onde à bande étroite de 4,24-4,3 μm, à mesurer le C0 dans la flamme avec une longueur d'onde à bande étroite de 4,64 μm et à mesurer le N02 dans la flamme avec une longueur d'onde de 4,47 μm. .
Déterminez 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 pour cent de l'énergie de la lecture finale, qui est liée à la constante de temps du photodétecteur, du circuit de traitement du signal. et système d'affichage. Le temps de réponse du nouveau thermomètre infrarouge peut atteindre 1 ms. C'est beaucoup plus rapide que la méthode 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 chauffant rapidement, un thermomètre infrarouge à réponse rapide doit être sélectionné, sinon une réponse suffisante du signal ne sera pas obtenue 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 stationnaires ou cibles où il existe une inertie thermique, le temps de réponse du pyromètre peut être assoupli. Le choix du temps de réponse du thermomètre infrarouge doit donc être adapté à la situation de la cible mesurée.
