899 Shares 9761 views

Laser Termômetro: o princípio da ação. termómetro remoto Laser (foto)

A medição da temperatura pode ser de contacto e remoto. Mais comum termopares, termómetros e sensores de resistência, que exigem contacto com o objecto, ou seja. K. Medindo a sua própria temperatura. Eles fazê-lo lentamente, mas são baratos.

Os sensores de proximidade medir a radiao infravermelha a partir do objecto, fornecer resultados rápidos, e são vulgarmente utilizados para determinar a temperatura de movimento e corpos estacionários em vácuo e inacessível devido à agressividade do meio, as características de forma ou ameaça de segurança. O preço de tais dispositivos é relativamente elevada, embora em alguns casos comparáveis em contactar dispositivos.

termometria monocromático

Monocromático método para a determinação do total de radiação utiliza um comprimento de onda predeterminado. Implementações variam de sondas simples de mão com medição remota para dispositivos portáteis sofisticados, permitindo observar simultaneamente um objeto e suas leituras de temperatura a ser inserido na memória ou imprimi-los. sensores estacionárias são representados como detectores simples com pequeno arranjo electrónica remotas, e de alta resistência com dispositivos remotos controlo PID. fibra ótica, mira laser, refrigerado a água, a presença do visor e do scanner – sistemas de controle de monitoramento de processo opções opcional e.

Configuração, filtragem espectral, intervalo de temperatura de operação, a óptica, tempo de resposta e o brilho do objecto são elementos importantes que afectam o desempenho e deve ser cuidadosamente considerados no processo de selecção.

O sensor pode ser um simples de dois condutores, e complexo de dispositivo de alta sensibilidade resistente ao desgaste.

Selecção de resposta espectral e gama de temperatura associado com as tarefas de medição específicos. comprimentos de onda curtos são utilizados para alta temperatura e longo – para baixo. Se os objetos são transparentes, por exemplo, plástico e vidro, é a filtragem uzkovolnovaya necessário. A banda de absorção da película de polietileno é CH 3,43 | im. O isolamento do espectro nesta gama simplifica o cálculo da emissividade. De modo semelhante, materiais de vidro como se tornar opaca a um comprimento de onda de 4,6 micrómetros, o que permite determinar com precisão a temperatura da superfície do vidro. 1-4 microns área de emissão permite fazer a medição por meio do vácuo aberturas de inspecção, e câmaras de pressão. Alternativa – a utilização de cabos de fibra óptica.

Óptica e RTT são insignificantes, na maioria dos casos, uma vez que o campo de visão do tamanho de 3 cm a uma distância de 50 cm e um tempo de resposta inferior a 1 s é suficiente. Para pequenas ou rápido movimento intermitente objecto torna-se necessária em um (3 mm de diâmetro) ou mais pequena menores medições (0,75 mm) no local. Far visando (3-300 m) necessitar de ajustamento óptico, como um campo de visão padrão torna-se demasiado grande. Em alguns casos, este método é usado um radiometria de duas ondas. Fibra óptica permite distanciar a eletrônica de ambientes agressivos, para eliminar o efeito do ruído e para resolver o problema do acesso.

termómetro laser basicamente é controlada na gama 0,2-5,0 com o tempo de resposta. Resposta rápida pode aumentar o ruído no sinal eo efeito lento na sensibilidade. Quando o aquecimento por indução exige uma resposta imediata, e para o transportador de – mais lenta é a resposta.

termómetro de IV monocromático é simples e é usado nos casos em produtos de alta qualidade para criar um controlo de temperatura é muito importante.

termometria duplo comprimento de onda

Para tarefas mais complexas, em que a precisão da medição absoluta é crítica, e em que o produto é sujeito a stress físico ou químico, e aplica-radiometria dois onda. O conceito surgiu no início dos anos 1950, e as mudanças recentes no projeto de hardware e aumentar a sua produtividade e reduzir custos.

O método consiste em medir a densidade de potência espectral em dois comprimentos de onda diferentes. A temperatura do objecto pode ser lida directamente a partir do instrumento, se a emissividade da mesma para cada comprimento de onda. Indicações será verdadeiro mesmo que o campo de visão parcialmente bloqueado materiais relativamente frios, tais como poeira, telas de arame de janela cinzento e translúcido. Método A teoria é simples. Se tanto o comprimento de onda de radiação é a mesma (por um corpo cinzento), o coeficiente de emissão é reduzido e a relação torna-se proporcional à temperatura.

termômetro a laser duplo comprimento de onda é usado na indústria e pesquisa como um sensor simples, único que pode reduzir o erro de medição.

Além disso, termómetro multiwavelength definido para materiais que não são corpos cinzentos, o coeficiente de absorção, que varia com o comprimento de onda. Nestes casos que requerem uma análise pormenorizada das características da superfície do material sobre a relação entre o coeficiente de comprimento de onda, a temperatura e a composição química da superfície. Com estes dados, é possível criar um algoritmo de cálculo, dependendo da radiação espectral em diferentes comprimentos de onda na temperatura.

regras de avaliação

Para avaliar a precisão da medição o usuário deve saber o seguinte:

  • sensores infravermelhos inerentemente não distinguir as cores.
  • Se a superfície é brilhante, em seguida, o dispositivo vai estabelecer não só emitida, mas também a energia reflectida.
  • Se o objecto é transparente, é necessária filtragem IV (por exemplo, vidro opaco a 5 microns).
  • Em nove de cada dez casos é necessária a medição absolutamente preciso. leituras repetidas ea falta de parcialidade irá fornecer a precisão necessária. Quando as mudanças e processamento de radiância é difícil, deve ficar em dois ou radiômetro multi-comprimento de onda.

elementos estruturais

a laser termômetro sem contato trabalha com o princípio de energia infravermelha na entrada eo sinal de saída. dispositivo de circuito básico consiste de um colector ópticas, lentes, filtros espectrais e o detector como uma interface externa. processamento dinâmico é levada a cabo de forma diferente, mas pode ser reduzido para melhorar, sinal de estabilização térmica de linearização e transformação. Convencional janela de vidro é usado para a radiação de ondas curtas, quartzo para midrange e germânio ou sulfureto de zinco para a gama de 8-14 mícrons, fibra – em comprimentos de onda de 0,5-5,0 microns.

vista

termómetro remoto laser é caracterizada por um campo de visão (FOV) – O controlo da temperatura tamanho de ponto a uma dada distância. Alterando o diâmetro do campo de visão é directamente proporcional a uma alteração na distância entre o termómetro e o objecto de medição. O seu valor depende do fabricante e o impacto no preço unitário. Há padrão com PP do que 1 mm para medições de ponto, e um de longo alcance óptica (7 cm para uma distância de 9 m). distância de trabalho não afeta a precisão da leitura, se o objeto preenche o ponto de medição. A máxima perda de sinal não deve exceder 1%.

pontaria

termómetros IR convencionais produzir medições sem dispositivos adicionais. Isto é aceitável para uso com objetos grandes, como papel web, onde a precisão ponto não é necessária. Para objetos pequenos ou distantes, usando um feixe de laser. Criadas diversas variantes da mira laser.

  1. O feixe de deslocamento a partir do eixo óptico. O modelo mais simples, que é utilizado em dispositivos com baixa resolução para objectos de grandes dimensões, isto é. K. A imediações do desvio é muito grande.
  2. feixe coaxial. Não se desviar do eixo óptico. centro local medir com precisão especificada a qualquer distância.
  3. Laser Duplo. diâmetro do ponto marcado dois pontos, o que elimina a necessidade de adivinhar ou calcular o diâmetro e não levar a erros.
  4. ponteiro circular de deslocamento. Ela mostra o campo de vista do seu tamanho e da fronteira externa.
  5. 3-ponto ponteiro coaxial. O feixe é dividido em três pontos brilhantes na mesma linha. Ponto médio indica o centro de ponto, e o diâmetro exterior da sua marca.

Com o intuito de fornecer uma ajuda efectiva, sob a direcção do termómetro precisamente no objecto de medição.

filtros

Os termómetros são utilizados filtros de ondas curtas para medições de elevada temperatura (> 500 ° C) e filtros de comprimento de onda longo para baixas temperaturas (-40 ° C). detectores de silício, por exemplo, resistente ao calor, e um pequeno comprimento de onda reduz o erro de medição. Outros filtros selectivos são utilizados para as películas plásticas (3,43 microns e de 7,9 microns), vidro (5,1 micron) e a chama (3,8 microns).

sensores

A maioria dos sensores ou fotoeléctrica tensão geradora quando submetida a radiação de IR, ou fotocondutor, t. E. muda a sua resistência sob a acção da fonte de energia. Eles são rápidas, altamente sensível, tem um desvio de temperatura aceitável, que pode ser superada, por exemplo, o circuito de compensação de temperatura do termistor, um circuito automático de zero, e a amplitude limitando protecção isotérmico.

O termómetro cadeia IR sobre o sinal de saída do detector mV 100-1000 é um melhoramento de mil vezes é regulado, é linearizado, e, como resultado, representa um sinal de corrente ou tensão linear. Seu valor ideal de 4-20 mA, para minimizar a interferência externa. Este sinal pode ser transmitido para a porta RS-232 ou para o controlador PID, exibição remoto ou outro dispositivo de gravação. Outras formas de realização utilizam sinal:

  • sinal on / off;
  • valor de retenção de pico;
  • tempo de resposta ajustável;
  • um circuito de amostragem e retenção.

velocidade

termómetro de infravermelho de laser tem um tempo de resposta média de 300 ms, embora a utilização de detectores de silício pode chegar a um valor de 10 ms. Em muitos instrumentos de resposta mudanças de tempo para reduzir o ruído de entrada e ajustar a sensibilidade. Nem sempre precisa de um tempo de resposta mínimo. Por exemplo, em vez de aquecimento por indução deve estar na gama de 10-50 ms.

Características de termômetros a laser

Etekcity Lasergrip 630 – infravermelho 2 a laser preço termômetro de US $ 35,99. características:

  • gama de temperaturas de -50 … 580 ° C;
  • exactidão de +/- 2%;
  • distância em relação às dimensões do local 16: 1;
  • emissividade de 0,1-1,0;
  • tempo de resposta <500 ms;
  • resolução de 1 ° C.

termômetro a laser (foto) também informa sobre a maior temperatura, menor e média. O ponto de medição é deslocado por 2 cm abaixo do ponto de mira. Laser segmentação mais precisamente no cruzamento dos raios (36 cm).

Amprobe IR-710 – termómetro laser infravermelho, o preço é de R $ 49,95. características:

  • gama de temperaturas de -50 … 538 ° C;
  • tamanho de ponto mínimo de 20 mm;
  • exactidão de +/- 2%;
  • distância em relação às dimensões do local 12: 1;
  • emissividade de 0,95;
  • o tempo de resposta de 500 ms;
  • resolução de 1 ° C.

Este termómetro laser (foto), com excepção da temperatura actual, que indica também os valores máximo e mínimo.