Ласерски Термометар: принципот на акција. Ласерски далечински термометар (фото)

Мерење на температурата може да биде контакт и далечински управувач. Најчести термопарови, термометри и отпорник сензори кои бараат контакт со објектот, односно. К. Мерење на свој температура. Тие го прават тоа полека, но се скапи.

Близината сензори за мерење на инфрацрвена радијација од објектот, да обезбеди брзи резултати, и често се користи за да се одреди температурата на движење и мирување тела во вакуум и недостапни поради агресивноста на животната средина, карактеристиките на формата или закана за безбедноста. Цената на такви уреди е релативно висока, иако во некои случаи да се спореди контактирајте уреди.

монохроматски thermometry

метод монохроматски за утврдување на вкупниот зрачења користи предодредено бранова должина. Имплементации се движат од едноставна рачните сонди со далечинско мерење на софистициран преносни уреди овозможува истовремено да се набљудуваат на објектот и неговата температура читања да се внесат во меморијата или да ги печатите. Стационарни сензори се претставени како едноставна детектори со мали аранжман далечински електроника, како и високо-сила со далечински уреди PID контрола. Фибер оптика, ласерски цел, вода за ладење, присуството на екранот и скенер - изборен мониторинг опции процес и системи за контрола.

Конфигурација, спектрална филтрирање, работна температура, оптика, време на одговор и осветленоста на објектот се важни елементи кои влијаат на ефикасноста и треба внимателно да се разгледа во процесот на селекција.

Сензорот може да биде едноставно две-жица, и сложени носат отпорни на уред со висока чувствителност.

Избор на спектрален одговор и температура поврзани со специфични задачи мерење. Мали бранови должини се користат за висока температура и долг - за ниско ниво. Ако предметите се транспарентни, на пример, пластика и стакло, тоа е потребно uzkovolnovaya филтрирање. опсегот на апсорпција на CH полиетилен филм е 3.43 .mu.m. Изолација на спектарот во овој опсег поедноставува пресметка на емисивност. Слично на тоа, стакло како материјали стане матна на бранова должина од 4,6 микрони, кој им овозможува точно да се утврди на температурата на стаклената површина. 1-4 микрони емитуваат површина овозможува да се направи мерење преку вакуум на отворите инспекција и комори притисок. Алтернативни - употреба на кабел со оптички влакна.

Оптика и RTT се незначителни во повеќето случаи, од видното поле на големина од 3 см, на растојание од 50 см и време на одговор помалку од 1 s е доволно. За мали или брзо се движат објект повремен станува неопходно во едно мало (3мм дијаметар) или повеќе помали мерења (0,75 мм) на самото место. Далеку цел (3-300 m) бараат оптички прилагодување, како стандард поле на гледање станува премногу голем. Во некои случаи, овој метод се користи на два бран radiometry. Оптички влакна овозможува да се дистанцира електроника од агресивни средини, за да се елиминира влијанието на бучавата и да се реши проблемот на пристап.

Ласерски термометар во основа се контролира во опсег 0,2-5,0 со време на одговор. Брз одговор може да се зголеми на бучава сигнал и бавен ефект на чувствителност. Кога индукција греење бара итен одговор, и за транспортер - побавно одговор.

Монохроматски Бесконтактен термометар е едноставна и се користи во случаи каде што високо-квалитетни производи да се создаде за контрола на температурата е многу важна.

thermometry двојна бранова должина

За повеќе сложени задачи, каде што точноста апсолутно мерење е критична, и кога производот е подложен на физички или хемиски стрес, а се однесува на две бранови radiometry. Концептот се појави во почетокот на 1950 година, како и последните промени во дизајнот на хардвер и зголемување на продуктивноста и намалување на трошоците.

Методата се состои во мерење на густината на моќност спектрални на две различни бранови должини. Температурата на објектот може да се прочита директно од инструментот, ако емисивност на иста за секоја бранова должина. Индикации ќе биде вистина, дури и ако на видното поле делумно блокиран релативно студени материјали, како што се прав, жица екрани на сива и проѕирен прозорец. Методот на теорија е едноставно. Ако двете зрачења бранова должина е иста (за сива тело), коефициентот на емисиите се намалува и станува пропорционален однос на температурата.

Двојна бранова должина ласер термометар се користи во индустријата и истражување како едноставен, уникатен сензор кој може да го намали грешка при мерење.

Исто така, multiwavelength термометар поставен за материјали кои не се сиви тела, коефициентот на апсорпција, кој варира со бранова должина. Во овие случаи е потребна детална анализа на карактеристиките на материјалот на површината на односот на коефициентот на бранова должина, температура и хемискиот состав на површината. Со овие податоци, тоа е можно да се создаде алгоритам за пресметка во зависност од спектрален зрачење на различни бранови должини на температурата.

правила за вреднување

Да се оцени точноста на мерењето на корисникот мора да го знаат следново:

• IR сензори инхерентно не разликуваат бои.
• Ако површината е сјајна, уредот ќе се утврди не само испуштаат но, исто така, се гледа енергија.
• Ако објектот е транспарентен, потребно е IR филтер (на пример, стакло нетранспарентно на 5 микрони).
• Во девет од десет случаи е потребно апсолутно прецизно мерење. Повтори читања и непристрасноста ќе обезбеди потребната прецизност. Кога промени на блесок и обработка е тешко, треба да остане во две или Radiometer мулти-бранова должина.

структурни елементи

ласерски бесконтактен термометар работи на принцип на инфрацрвена енергија на влезот и излезот на сигналот. Основен уред коло се состои од собирање оптика, леќи, спектрални филтри и детектор како надворешен интерфејс. Динамична обработката се врши поинаку, но тоа може да се намали за подобрување, термичка стабилизација сигнал за линеаризација и трансформација. Конвенционалните прозорецот стакло се користи за зрачење на кратки бранови, кварц за среден опсег и германиум или цинк сулфид за 8-14 микрони опсег, влакна - на бранови должини на 0,5-5,0 микрони.

пред

Ласерски далечински термометар се карактеризира со поле на гледање (FOV) - Контрола на температура големина место на дадено растојание. Менување на дијаметар на поле на гледање е директно пропорционален на промена во растојанието помеѓу термометар и објектот на мерење. Неговата вредност зависи од производителот и влијанието на единечната цена. Постои шема со PP од 1 mm за точка мерења, и долго-опсег оптика (7 cm на растојание од 9 m). Работа на далечина не влијае на точноста на читањето, ако предметот пополнува на мерење на самото место. Максималната загуба на сигнал не треба да надминува 1%.

цел

Конвенционалните IR термометар произведе мерења без дополнителни уреди. Ова е прифатливо за употреба со големи објекти, како што се хартија интернет, каде не е потребна прецизност. За мали или оддалечените објекти со помош на ласерски зрак. Создаде неколку варијанти на ласерски видување.

1. Гредата офсет од оптичката оска. Наједноставниот модел кој се користи во уредите со ниска резолуција на големи објекти, односно. К. близина на отстапување е премногу голем.
2. Коаксијален зрак. Не отстапуваат од оптичката оска. мерење на самото место центар точно да се наведе на секоја далечина.
3. Двојна ласер. дијаметар место означени две точки, со што се елиминира потребата да се погоди или се пресмета дијаметар и не доведе до грешки.
4. Кружни покажувачот офсет. Тоа го покажува видното поле на нејзината големина и надворешна граница.
5. 3-точка коаксијален покажувач. Гредата е поделена на три светли точки на иста линија. Средина означува место центар, како и надворешниот дијаметар на ознаката.

Со цел да се обезбеди ефикасна помош под раководство на термометар токму во објектот на мерење.

филтри

На термометри се користат кратки бран филтри за мерење на високи температури (> 500 ° C) и долго филтри бранова должина за ниски температури (-40 ° C). Силиконската детектори, на пример, отпорни на топлина, и мала бранова должина намалува мерење грешка. Други селективни филтри се користат за пластични филмови (3,43 микрони и 7,9 микрони), стакло (5,1 микрони) и пламен (3,8 микрони).

сензори

Повеќето сензори или фотоелектрически генерира напон кога е подложена на IR зрачење, или photoconductive, т. Е. менува својот отпор под дејство на извор на енергија. Тие се брзи, високо чувствителни, имаат прифатлива температура лебдат, што може да се надмине, на пример, температурна компензација термистор коло, автоматски нула коло, и амплитудата ограничување изотермичен заштита.

IR термометар со синџирот на околу 100-1000 mV детектор излезниот сигнал е илјада пати за подобрување на е регулиран, е linearized, а како резултат на тоа, претставува линеарна струја или напон сигнал. Својата оптимална вредност од 4-20 mA заради минимизирање на надворешни влијанија. Овој сигнал може да се хранат со RS-232 порта или до PID контролер, далечински екранот или уред за снимање. Други олицетворение користат сигнал:

• за вклучување / исклучување на сигналот;
• врв одржи вредност;
• прилагодување на време на одговор;
• примерок и држете коло.

брзина

Инфрацрвени ласерски термометар има просечна време на одговор 300 ms, иако употребата на силикон детектори може да достигне вредност од 10 ms. Во многу инструменти одговор време промени за да го потиснат дојдовни бучава и прилагодување на чувствителност. Не секогаш треба минимум време на одговор. На пример, во индукција греење време треба да биде во опсег од 10-50 ms.

Карактеристики на ласерски термометри

Etekcity Lasergrip 630 - 2 инфрацрвени ласерски термометар цена од $ 35,99. карактеристики:

• температурен опсег -50 ... 580 ° C;
• точност +/- 2%;
• растојание сооднос големина на самото место од 16 до: 1;
• emissivity од 0.1 - 1.0;
• Време на одговор <500 ms;
• резолуција од 1 ° C.

Ласерски термометар (на сликата), исто така, известува за најголемите, најмалите и просечна температура. На самото место на мерење е префрлена од 2 cm под цел точка. Ласерски насочени поточно во пресекот на зраци (36 см).

Amprobe IR-710 - инфрацрвени ласерски термометар, цената е 49,95 $. карактеристики:

• температурен опсег -50 ... 538 ° C;
• Минимална големина на самото место од 20 mm;
• точност +/- 2%;
• растојание сооднос големина на самото место од 12 до: 1;
• emissivity од 0,95;
• време на одговор од 500 ms;
• резолуција од 1 ° C.

Овој ласерски термометар (фото), освен моменталната температура, тоа, исто така, укажува на минимални и максимални вредности.