Laser Termometar: princip djelovanja. Laser daljinski termometar (foto)

Mjerenje temperature može biti kontakt i daljinskog upravljača. Najčešći termoelementi, termometri i otpornika senzora koji zahtijevaju kontakt sa objekta, tj. K. Mjerenje vlastitu temperaturu. Oni to rade sporo, ali su jeftini.

Blizina senzori mere infracrveno zračenje iz objekta, daju brze rezultate, a najčešće se koriste za određivanje temperature kreću i stacionarne tijela u vakuumu i nedostupni zbog agresivnosti okoline, karakteristike oblika ili sigurnosne prijetnje. Cijena takvih uređaja je relativno visoka, iako se u nekim slučajevima može uporediti sa kontaktirajte uređajima.

crno-bijeli termometrije

metoda Monochrome za određivanje ukupnog sjaj koristi predodređen valne duljine. Implementacije u rasponu od jednostavnih ručnih sonde sa daljinskim mjerenje sofisticiranim prenosivih uređaja omogućava da se istovremeno poštuju objekt i njegova temperatura očitanja koji se unose u memoriju ili ih štampa. Stacionarne senzori su predstavljeni kao jednostavan detektori s malim aranžman daljinskim elektronike, i visoke čvrstoće sa daljinskim uređajima PID-kontrole. Optička vlakna, laser ciljem, vodeno hlađenje, prisustvo ekrana i skener - opcionalno praćenje mogućnosti procesa i sistema kontrole.

Konfiguracije, spektralna filtriranje, opseg radne temperature, optika, vrijeme odziva i svjetline objekta su važni elementi koji utiču na performanse i treba pažljivo razmotriti u procesu selekcije.

Senzor može biti jednostavan dvije žice, i složen uređaj visoke osjetljivosti otporan na habanje.

Izbor spektralnog odgovora i raspon temperature povezane sa specifičnom mjerenje zadataka. Kratka talasne dužine koriste se za visoke temperature i dugo - za nizak. Ako su objekti transparentni, na primjer, plastike i stakla, neophodno je uzkovolnovaya filtriranje. Apsorpciju pojas CH polietilena je 3.43 .mu.m. Izolacija spektra u ovom opsegu olakšava izračunavanje sjajnost. Slično tome, staklo-poput materijali postaju neprozirni na talasnoj dužini od 4,6 mikrona, što omogućava da precizno odrediti temperature na površini stakla. 1-4 mikrona emitting područje omogućuje da mjerenje preko inspekcije otvore vakuuma i komora pritisak. Alternativa - upotreba optičkog kabla.

Optika i RTT su beznačajne u većini slučajeva, budući da je vidno polje veličine 3 cm na udaljenosti od 50 cm i vrijeme odziva manje od 1 s dovoljno. Za male ili se brzo kreću predmet povremena postaje neophodno u malom (3mm promjera) ili više manjih (0,75 mm) mjesto mjerenja. Far ciljem (3-300 m) zahtijevaju optički prilagođavanja, kao standard vidno polje postaje prevelika. U nekim slučajevima, ova metoda se koristi dva talasa radiometrije. Optičko vlakno omogućava distancirati elektronike iz agresivnim sredinama, da eliminiše uticaj buke i da se riješi problem pristupa.

Laserski termometar u osnovi se kontrolira u rasponu 0,2-5,0 s vremenom odgovora. Brz odgovor može povećati šum signala i sporo učinak na osjetljivost. Kada indukcijske zahtijeva hitnu reakciju, a za transporter - sporiji odgovor.

Monochrome IR termometar je jednostavan i koristi se u slučajevima kada visoko kvalitetnih proizvoda za stvaranje kontrola temperature je vrlo važno.

dual-valne duljine termometrije

Za složenije zadatke, gdje je preciznost apsolutna mjerenja je kritično, a gdje je proizvod podvrgnut fizičkom ili kemijski stres, i odnosi se dva vala radiometrije. Koncept je nastala u ranim 1950-ih, i nedavne promjene u dizajnu hardvera i povećati produktivnost i smanjiti troškove.

Metoda se sastoji u mjerenju gustoće snage spektralne na dva različita talasne dužine. Temperatura objekta se može pročitati direktno iz instrumenta, ako sjajnost iste za svaki talasnu dužinu. Indikacije će biti istina, čak i ako je vidno polje djelomično blokiran relativno hladnim materijalima, kao što su prašina, žica ekrane sive i proziran prozor. metoda Teorija je jednostavna. Ako su oba sjaj valne duljine je ista (na sivom tijelo), koeficijent emisija je smanjena i odnos postaje proporcionalna temperaturi.

Dual-talasne dužine laserski termometar se koristi u industriji i istraživanju kao jednostavan, jedinstven senzor koji može smanjiti greške u mjerenju.

Osim toga, multiwavelength termometar postavljen za materijale koji nisu sive tijela, koeficijent apsorpcije koja varira s valne duljine. U ovim slučajevima zahtijevaju detaljnu analizu karakteristika površine materijala na odnos koeficijenta valne duljine, temperature i kemijski sastav površine. Sa ovih podataka moguće je stvoriti algoritam proračuna u zavisnosti od spektralnog zračenja na različitim talasnim dužinama od temperature.

pravila vrednovanja

Da bi se procijenila točnost mjerenja korisnik mora znati sljedeće:

• IR senzora po sebi ne razlikuje boje.
• Ako je površina sjajna, a zatim uređaj će uspostaviti ne samo emituje već i odražava energiju.
• Ako je objekt je transparentno, potrebno je IR filtriranje (npr staklo neprozirnim na 5 mikrona).
• U devet od deset slučajeva je potrebno potpuno precizno mjerenje. Ponovljeno čitanja i nepristrasnost će pružiti potrebnu preciznost. Kada sjaj promjene i obrada je teško, treba da ostane kod dva ili više valne duljine radiometar.

strukturnih elemenata

laser beskontaktni termometar radi na principu infracrvene energije na ulazu u i izlaznog signala. Osnovni uređaj kolo sastoji se od prikupljanja optike, objektivi, spektralne filtera i detektor kao vanjski sučelje. Dynamic obrada se vrši različito, ali se može smanjiti za poboljšanje, toplinska stabilizacija signal linearizacije i transformacije. Konvencionalne prozorsko staklo se koristi za zračenje kratkih talasa, kvarc srednje klase i germanija ili cink sulfid za 8-14 mikrona klasa, vlakana - na talasnim dužinama od 0.5-5.0 mikrona.

pogled

Laser daljinski termometar odlikuje vidno polje (FOV) - kontrola temperature spot veličine u određenom udaljenosti. Mijenja promjer vidnog polja je direktno proporcionalna promjenu u udaljenosti između termometra i mjerenje objekta. Njegova vrijednost ovisi o proizvođaču i uticaj na jediničnoj cijeni. Postoji obrazac sa PP od 1 mm za mjerenje tačke, i dugog dometa optika (7 cm na udaljenosti od 9 m). Radna udaljenost ne utječe na točnost čitanja, ako je predmet ispunjava mjerenje mjesto. Maksimalni gubitak signala ne smije biti veća od 1%.

ciljajući

Konvencionalni IR termometri proizvode mjerenja bez dodatnih uređaja. Ovo je prihvatljivo za upotrebu sa velikim objektima, kao što su papir web, gdje nije potrebna preciznost trenutku. Za male ili udaljene objekte uz pomoć laserske zrake. Stvorio nekoliko varijanti u laserskim nišanom.

1. Zrak pomak od optičke osi. Najjednostavnija model koji se koristi u uređajima s niske rezolucije do velikih objekata, tj. K. Blizina odstupanje je prevelik.
2. Coaxial zrak. Ne odstupaju od optičke osi. mjerenje spot centar precizno navedeno na bilo kojoj udaljenosti.
3. Dual laser. promjer Spot označeni dva poena, što eliminira potrebu pogoditi ili izračunati promjer i ne dovodi do grešaka.
4. Kružni pokazivač offset. To pokazuje vidno polje svoje veličine i eksterne granice.
5. 3-point koaksijalni pokazivač. Zrak je podijeljena u tri svetle tačke na istoj liniji. Središte označava mjesto centra, a vanjski promjer svoj trag.

U cilju da pruži efikasnu pomoć pod rukovodstvom termometra upravo u mjerenje objekta.

filteri

Termometri se koriste kratkotalasnom filtera za mjerenje visoke temperature (> 500 ° C) i duge valne duljine filteri za niske temperature (-40 ° C). Silicon detektori, npr, otporan na toplinu, i mali valne duljine smanjuje pogreške mjerenja. Drugi selektivni filteri se koriste za plastične folije (3.43 mikrona i 7.9 mikrona), staklo (5.1 mikrona) i plamen (3.8 mikrona).

senzora

Većina senzora ili fotoelektrični generiranje napona kada podvrgnuti IR zračenja, ili fotoprovodne, t. E. mijenja svoju otpornost pod djelovanjem izvora energije. Oni su brzi, visoko osjetljive, imaju prihvatljivu temperaturu drift, što se može prevazići, na primjer, kompenzacija temperature thermistor krug, automatski nula krug, a amplituda ograničavanja izotermni zaštitu.

Lanac IC termometar oko 100-1000 mV detektor izlazni signal je hiljadu puta povećanje je regulisano je linearizovanog, i, kao rezultat toga, predstavlja linearnu strujni ili naponski signal. Optimalnu vrijednost 4-20 mA, za smanjenje vanjskih utjecaja. Ovaj signal se može hraniti na port RS-232 ili PID kontroler, daljinski zaslon ili uređaj za snimanje. Ostali embodiments koristiti signal:

• on / off signala;
• vršne vrijednosti;
• podesivo vrijeme odziva;
• uzorak i držite krug.

brzina

Infracrveni laser termometar ima prosječno vrijeme odziva od 300 ms, iako je upotreba silikona detektora može dostići vrijednost od 10 ms. U mnogim instrumentima odziva promjene vremena za ublažavanje dolazne buku i podesite osjetljivost. Nije uvijek potrebno minimalno vrijeme odziva. Na primjer, u indukcijskim vrijeme grijanja treba biti u rasponu od 10-50 ms.

Značajke laserske termometara

Etekcity Lasergrip 630 - infracrveni 2 laser termometar cijeni od $ 35.99. karakteristike:

• Raspon temperature -50 ... +580 ° C;
• točnost +/- 2%;
• udaljenost u odnosu na veličinu mjesto od 16: 1;
• emisivnosti od 0,1 - 1,0;
• vrijeme odziva <500 ms;
• Rezolucija od 1 ° C.

Laser termometar (na slici) i obavještava o najvećem, najmanji i prosječne temperature. Mjerno mjesto se pomera sa 2 cm ispod tačke ciljem. Laser ciljanje točnije na križanju zraka (36 cm).

Amprobe IR-710 - infracrveni laser termometar, cijena je $ 49.95. karakteristike:

• Raspon temperature -50 ... 538 ° C;
• Minimalna mjesto veličine 20 mm;
• točnost +/- 2%;
• udaljenost u odnosu na veličinu mjesto od 12: 1;
• emisivnosti od 0,95;
• vrijeme odziva od 500 ms;
• Rezolucija od 1 ° C.

Ovaj laserski termometar (foto) osim trenutne temperature, također ukazuje na minimalne i maksimalne vrijednosti.