Laser thermometer: ang prinsipyo sa aksyon. Laser Remote Thermometer (litrato)

Ang pagsukod sa temperatura mahimong kontakon ug layo. Ang labing komon nga thermocouple, sensors nga resistors ug mga thermometer nga kinahanglan nga makontak sa butang, tungod kay gisukod nila ang ilang kaugalingong temperatura. Hinay nga gihimo nila kini, apan kini dili mahal.

Ang non-contact sensors nagsukod sa IR radiation sa maong butang, naghatag sa usa ka dali nga resulta, ug sa kasagaran gigamit aron mahibal-an ang temperatura sa pagbalhin ug pagkadugtong nga mga lawas sa usa ka haw-ang ug dili ma-abot tungod sa pagkaagresibo sa kalikopan, mga bahin sa porma o hulga sa seguridad. Ang bili sa ingon nga mga kahimanan taas kaayo, bisan pa sa pipila ka mga kaso kini ikatandi sa mga himan sa pagkontak.

Monochrome Thermometry

Ang pamaagi sa monochrome sa pagtino sa total nga kahayag sa enerhiya naggamit sa usa ka wavelength. Ang mga implementasyon nagalangkob gikan sa mga hand-held nga mga proyektong may yano nga pagsukod ngadto sa komplikadong mga portable nga mga himan nga nagtugot kanimo sa pagtan-aw sa dungan nga butang ug sa temperatura niini uban sa pagrekord sa mga pagbasa sa memorya sa instrumento o sa ilang pag-imprinta. Gitudlo ang mga sensor sa estadistang yano nga mga gagmay nga mga detector nga adunay layo nga lokasyon sa elektronika, ug mga himan nga may kalig-on nga adunay PID-control. Ang fiber optics, laser sighting, cooling sa tubig, ang presensya sa usa ka display ug usa ka scanner mga opsyonal nga opsyon alang sa pag-monitor sa proseso sa teknolohiya ug mga sistema sa pagkontrol.

Ang pag-configure, pagsala sa spectral, ang temperatura sa temperatura sa operasyon, optika, oras sa pagresponde ug ang kahayag sa mga butang mao ang importante nga mga elemento nga naka-apekto sa pasundayag ug kinahanglan nga paga-konsiderahon pag-ayo atol sa proseso sa pagpili.

Ang sensor mahimo nga usa ka yano nga duha-wire o usa ka komplikadong wear-resistant nga high-sensitivity device.

Ang pagpili sa tugon sa spectral ug ang temperatura sa temperatura sa operasyon may kalabutan sa tukma nga mga buluhaton sa pagsukod. Ang mugbong wavelength gidisenyo alang sa taas nga temperatura ug taas nga mga temperatura. Kung ang mga butang nga transparent, pananglitan, plastik ug bildo, nan gikinahanglan ang filtration nga hiktin. Ang absorption nga grupo sa CH polyethylene film mao ang 3.43 microns. Ang pagpili sa mga kolor sa kini nga range nagpasimple sa pagkalkula sa radiation coefficient. Sa samang paagi, ang mga materyales nga sama sa bildo nahimong opaque sa usa ka wavelength nga 4.6 μm, nga nagpaposible nga tukmang matino ang temperatura sa salamin ibabaw. Ang gibug-aton nga radiation nga 1-4 μm nagpaposible sa pagsukod pinaagi sa pagsusi sa mga bakanteng luna sa vacuum ug mga pressure chamber. Usa ka alternatibo mao ang paggamit sa fiber optic cable.

Ang mga optiko ug ang oras sa pagtubag sa kadaghanan mga kaso dili importante, tungod kay ang usa ka laraw sa panglantaw nga 3 cm sa usa ka gilay-on nga 50 cm ug ang usa ka tubag nga panahon nga ubos sa 1 s igo. Alang sa gamay o paspas nga pagbalhin nga intermitit nga butang, adunay gikinahanglan alang sa usa ka gamay nga (3 mm ang diametro) o mas gamay (0.75 mm) nga sukod sa pagsukod. Ang pagpalayo sa taas nga gitas-on (3-300 m) nagkinahanglan og pagkontrol sa optical, tungod kay ang standard field sa panglantaw sa instrumento nahimong dako kaayo. Sa pipila ka mga kaso, ang usa ka pamaagi sa radiometry nga duha ka balud gigamit alang niini. Ang fiber optics nagtugot kanimo sa pag-distansya sa elektroniko gikan sa makadaot nga mga palibot, pagwagtang sa mga epekto sa pagpanghilabot ug pagsulbad sa problema sa pag-access.

Ang laser thermometer sa batakan adunay usa ka salabutan nga tubag nga panahon sa range nga 0.2-5.0 s. Ang usa ka paspas nga pagtubag makadugang sa lebel sa kasaba sa signal, samtang ang usa ka hinay nga usa makaapektar sa pagkasensitibo. Sa diha nga induction pagpainit nagkinahanglan sa usa ka diha-diha nga reaksyon, ug alang sa conveyor - usa ka hinay nga tubag.

Ang monochrome IR thermometry yano ug gigamit sa mga kaso diin ang pagkontrol sa temperatura hilabihan ka importante sa pagmugna og taas nga kalidad nga mga produkto.

Ang thermometry nga duha ka wave

Alang sa mas komplikado nga mga problema diin ang hingpit nga katukma sa mga pagsukod mao ang mahukmanon nga importansya ug diin ang produkto naladlad sa pisikal o kemikal nga mga epekto, gigamit ang duha-ug ang multi-wave radiothermometry. Ang konsepto nagpakita sa sayong mga 1950, ug ang pinakabag-o nga mga kausaban sa disenyo ug hardware nakapausbaw sa iyang produksyon ug gipaubos ang gasto.

Ang pamaagi naglangkob sa pagsukod sa densidad sa enerhiya sa spectral sa duha ka lainlaing wavelength. Ang temperatura sa butang mahimong basahon direkta gikan sa instrumento kung ang emissivity parehas sa matag wavelength. Ang mga pagbasa husto, bisan pa ang bahin sa panglantaw sa parte gibabagan sa medyo bugnaw nga mga materyales, sama sa abug, mga screen sa wire, ug mga gray nga translucent nga mga bintana. Ang teoriya sa pamaagi yano. Kon ang kahayag sa enerhiya sa duha ka mga wavelength sama ra (alang sa usa ka gray nga lawas), nan ang radiation nga coefficient gikunhuran ug ang ratio mahimong tugbang sa temperatura.

Ang duha ka wavelength laser thermometer gigamit sa industriya ug siyentipikong panukiduki isip usa ka simple, talagsaon nga sensor nga makahimo sa pagkunhod sa sayup nga pagsukod.

Dugang pa, ang mga thermometer nga multiwave naugmad alang sa mga materyales nga dili mga gray nga mga lawas, ang coefficient sa pagsuyop nga magkalahi sa wavelength. Sa niini nga mga kaso, ang usa ka detalyado nga pagsusi sa mga kinaiyahan sa ibabaw sa materyal gikinahanglan may kalabutan sa relasyon niini nga coefficient, wavelength, temperatura ug kemikal nga komposisyon sa ibabaw. Sa atubangan niini nga mga datos, kini posible nga maghimo og mga algorithm alang sa pagkalkula sa pagsalig sa radiation sa spektral sa lainlaing mga wavelength sa temperatura.

Mga lagda sa pagtimbangtimbang

Aron mahibal-an ang katukma sa mga pagsukod, ang user kinahanglan mahibal-an ang mosunod:

• Ang IR-sensors pinaagi sa ilang mga kolor sa kinaiyahan wala makaila.
• Kon ang nawong mao ang sinaw, nan ang himan magtukod dili lamang sa gipaabot, kondili usab ang gipakita nga kusog.
• Kon ang butang transparent, gikinahanglan ang pag-filter sa IR (pananglitan, ang bildo mao ang opaque sa 5 μm).
• Sa siyam gikan sa napulo ka mga kaso, ang usa ka tukma nga pagsukod wala gikinahanglan. Ang balik-balik nga pagbasa sa mga pagbasa ug ang pagkawala sa pagpugong magpasiguro sa gikinahanglan nga tukma. Kon ang kausaban sa enerhiya mausab ug ang pagproseso sa datos malisud, kinahanglan kita magpuyo sa radiometry nga duha-ug multi-wave.

Mga elemento sa pagtukod

Ang non-contact laser thermometer nagtrabaho sumala sa prinsipyo: ang infrared energy sa input ug ang output signal. Ang sukaranan nga sirkito sa lalang naglangkob sa pagkolekta sa mga optika, mga lente, mga filter sa espongha, ug usa ka detector isip usa ka external interface. Ang dinamikong pagproseso ginahimo sa nagkalainlaing mga paagi, apan kini mahimong makunhoran sa paglapad, pag-stabilize sa kainit, linearization ug signal conversion. Ang conventional window glass gigamit alang sa shortwave radiation, quartz alang sa medium frequency, ug germanium o zinc sulphide alang sa range 8-14 microns, optical fiber alang sa mga wavelength sa 0.5-5.0 microns.

Talan-awon

Ang laser remote termometer gihulagway pinaagi sa field of view (PP) - ang gidak-on sa temperatura nga kontrol sa usa ka gilay-on. Ang pagbag-o sa diyametro sa panglantaw direkta nga proporsyon sa pagbag-o sa gilay-on tali sa termometro ug sa tumong sa pagsukod. Ang bili niini nag-agad sa tiggama ug makaapekto sa bili sa aparato. Adunay mga modelo nga adunay PZ nga ubos sa 1 mm alang sa pagsukod sa punto ug mga optics sa layo nga gilay-on (7 cm sa gilay-on nga 9 m). Ang distansya sa pagtrabaho dili makaapekto sa pagkasibu sa mga pagbasa kung ang butang nagapuno sa tibuok nga sukod sa sukod. Ang maximum nga signal loss dili molapas sa 1%.

Pagpangita

Ang conventional IR-thermometers makahimo og mga pagsukod nga walay dugang mga himan. Gitugot kini alang sa pagtrabaho uban sa dagkong mga butang, pananglitan, usa ka panapton nga papel, diin walay tukma nga punto nga gikinahanglan. Alang sa ginagmay o hilit nga mga butang, gigamit ang laser beam. Daghang opsyon sa pag-target sa laser gimugna.

1. Usa ka pinutol nga kahoy gikan sa optical axis. Ang pinakasimple nga modelo gigamit sa mga device sa ubos nga resolusyon alang sa dagkong mga butang, tungod kay ang sobra nga paglihok.
2. Coaxial beam. Dili maglikay sa axis nga optikal. Ang sentro sa dapit tukma nga gipakita bisan asa.
3. Dobleng laser. Ang diametro sa luna gimarkahan sa duha ka tuldok, nga nagtangtang sa panginahanglan sa pagtag-an o pagkalkulo sa diametro ug dili mosangpot sa mga kasaypanan.
4. Circular nga pointer uban ang offset. Nagpakita sa natad sa panan-aw, sa gidak-on ug sa gawas nga utlanan.
5. 3-point nga coaxial pointer. Ang sagbayan gibahin ngadto sa tulo ka mahayag nga mga punto, nga nahimutang sa sama nga linya. Ang tunga nga dapit nagpakita sa sentro sa lugar, samtang ang gawas nga tuldok nagpakita sa diyametro niini.

Ang pagpatigayon naghatag og epektibong tabang sa dihang ang thermometer gitumong sa tukmang butang sa pagsukod.

Mga filter

Ang mga Thermometer naggamit sa mga filter sa short-wave alang sa mga pagsukod sa taas nga temperatura (> 500 ° C) ug mga tag-as nga wavelength nga mga pagsala alang sa ubos nga temperatura (-40 ° C). Pananglitan, ang silicon detectors dili makasugakod sa kainit, ug ang mubo nga wavelength makamenos sa sayup nga pagsukod. Ang uban pang mga filter sa pinili nga gigamit alang sa plastik nga pelikula (3.43 μm ug 7.9 μm), bildo (5.1 μm) ug siga (3.8 μm).

Mga Sensor

Kadaghanan sa mga sensors mahimo nga photovoltaic, nga makamugna og boltahe kon ma-exposed sa infrared radiation, o photoconductive, nga mao, mag-usab sa ilang pagbatok sa ilalum sa aksyon sa enerhiya nga tinubdan. Sila tulin, sensitibo kaayo, adunay madawat nga temperatura nga pag-aginod, nga mahimong mabuntog, sama pananglit, sa usa ka thermistor circuit sa temperatura nga bayad, automatic zero-circuit, limitasyon sa amplitude ug proteksyon sa isothermal.

Diha sa IR thermometer circuit, ang detector output signal sa han-ay sa 100-1000 μV nga gipaubos sa usa ka libo ka pilo nga amplification, gi-regulate, linearized, ug, isip resulta, nagrepresentar sa usa ka linear signal sa kasamtangan o boltahe. Ang labing taas nga bili niini mao ang 4-20 mA, nga makapakunhod sa gawas nga panghilabot. Kini nga signal mahimong ipadala sa RS-232 port o sa usa ka PID controller, usa ka hilit nga display o usa ka recording device. Ang uban pang gamit sa signal:

• Pagbantay / pagpagawas;
• Paghupot sa kinatibuk-ang bili;
• Adunay nga tukma nga panahon sa pagtubag;
• Sa sampling ug imbakan nga pamaagi.

Dali

Ang average nga infrared laser thermometer adunay oras nga tubag nga mga 300 ms, bisan tuod ang paggamit sa silicon detectors makahimo sa mga bili nga 10 ms. Diha sa daghang mga instrumento, ang panahon sa pagtubag nagkalainlain aron dampi ang umaabot nga kasaba ug aron makontrol ang ilang pagkasensitibo. Dili kini kanunay nga gikinahanglan nga adunay usa ka minimum nga tubag nga panahon. Pananglitan, uban sa induction heating, ang panahon kinahanglan sulod sa range 10-50 ms.

Mga kinaiya sa mga thermometer sa laser

Ang Etekcity Lasergrip 630 usa ka infrared 2-laser nga thermometer, ang presyo mao ang $ 35.99. Mga paghingalan sa produkto:

• Temperatura -50 ... +580 ° C;
• Katukma +/- 2%;
• Ratio nga gilay-on aron makita ang gidak-on 16: 1;
• Emissivity 0,1 - 1,0;
• Panahon sa pagsanong <500 ms;
• Resolution 1 ° C.

Ang laser thermometer (litrato) nagpahibalo usab mahitungod sa kinadak-an, kinagamyang temperatura. Ang sukod sa gidak-on mibalhin og 2 cm ubos sa tumong nga punto. Ang giya sa laser mas tukma sa intersection sa mga silaw (36 cm).

Ang Amprobe IR-710 usa ka infrared laser thermometer, nagkantidad og $ 49.95. Mga paghingalan sa produkto:

• Temperatura -50 ... +538 ° C;
• Ang minimum nga lugar nga gidak-on mao ang 20 mm;
• Katukma +/- 2%;
• Ang ratio sa distansya ngadto sa gidak-on nga puwesto mao ang 12: 1;
• Emissivity: 0.95;
• Oras sa pagsanong 500 ms;
• Resolution 1 ° C.

Kini nga laser thermometer (litrato), gawas sa kasamtangan nga temperatura, nagpakita usab sa minimum ug maximum nga mga bili niini.