Laser kupima joto: kanuni ya action. Laser kijijini thermometer (picha)

Kipimo joto inaweza kuwa mawasiliano na mbali. Kawaida thermocouples, thermometers na sensorer resistor ambayo yanahitaji kugusa kitu, yaani. K. Upimaji joto yake mwenyewe. Wao kufanya hivyo polepole, lakini ni gharama nafuu.

sensorer ukaribu kupima mionzi infrared kutoka kitu, kutoa matokeo ya haraka, na ni kawaida kutumika kwa kuamua joto la kusonga na miili stationary katika vacuo na inaccessible kutokana na uchokozi wa mazingira, tabia ya sura au tishio la usalama. bei ya vifaa vile ni ya juu kiasi, ingawa katika baadhi ya kesi kulinganishwa kuwasiliana vifaa.

monochrome thermometry

Monochrome mbinu kwa ajili ya kuamua jumla mng'ao inatumia wavelength predetermined. Utekelezaji mbalimbali kutoka rahisi probes mkono uliofanyika na kipimo kijijini kwa vifaa kisasa portable kuruhusu kwa wakati huo huo kuchunguza kitu na masomo yake ya joto kwa kuingizwa kwenye kumbukumbu au uchapishaji wao. sensorer Stationary ni kuwakilishwa kama detectors rahisi na ndogo kijijini elektroniki utaratibu, na high-nguvu na vifaa vya mbali PID kudhibiti. Fiber optics, laser kwa lengo, maji baridi, uwepo wa onyesho na Scanner - hiari chaguzi mchakato wa ufuatiliaji na mifumo ya udhibiti.

Usanidi, spectral kuchuja, hali joto mbalimbali, optics, wakati majibu na mwangaza ya kitu ni mambo muhimu yanayoathiri utendaji na lazima uangalifu katika mchakato wa uteuzi.

sensor inaweza kuwa rahisi mbili-waya, na tata kuvaa sugu kifaa high-unyeti.

Uchaguzi wa mwitikio spectral na joto mbalimbali yanayohusiana na kazi maalum ya kipimo. Short wavelengths hutumiwa kwa joto la juu na muda - kwa ajili ya chini. Kama vitu ni wazi, kama vile plastiki na kioo, ni muhimu uzkovolnovaya kuchuja. kuingia kupitia bendi ya CH polyethilini filamu ni 3.43 .mu.m. Kutengwa ya wigo katika aina mbalimbali hii simplifies hesabu ya emissivity. Vile vile, vifaa vya kioo-kama kuwa opaque katika wavelength ya 4.6 microns, ambayo inaruhusu kwa usahihi kung'amua joto la uso kioo. 1-4 microns kutotoa eneo itawezesha kufanya kipimo kupitia ukaguzi fursa utupu na vyumba shinikizo. Mbadala - matumizi ya cable fiber-optic.

Optics na RTT hazina umuhimu ikilinganishwa katika hali nyingi, tangu uwanja wa maoni ya ukubwa wa 3 cm katika umbali wa cm 50 na majibu wakati chini ya 1 s ni wa kutosha. Kwa ndogo au kufunga kusonga kitu vipindi inakuwa muhimu katika ndogo (kipenyo 3mm) au zaidi vidogo (0.75 mm) doa vipimo. Mbali lengo (3-300 m) zinahitaji marekebisho macho, kama kiwango uwanja wa maoni inakuwa kubwa mno. Wakati mwingine, njia hii ni kutumika mbili wimbi radiometry. nyaya za optiki inaruhusu umbali umeme kutoka mazingira ya fujo, na kuondokana na athari za kelele na kutatua tatizo la upatikanaji.

Laser thermometer kimsingi ni kudhibitiwa katika aina mbalimbali 0.2-5.0 na wakati majibu. Quick majibu inaweza kuongeza kelele ishara na athari polepole juu ya unyeti. Wakati introduktionsutbildning inapokanzwa inahitaji majibu ya haraka, na kwa ajili conveyor - polepole majibu.

Monochrome IR thermometer ni rahisi na ni kutumika katika hali ambapo ubora wa bidhaa ili kujenga kudhibiti hali ya joto ni muhimu sana.

dual-wavelength thermometry

Kwa ajili ya kazi ngumu zaidi, ambapo kabisa kipimo usahihi ni muhimu, na ambapo bidhaa ni wanakabiliwa na matatizo ya kimwili au kemikali, na inatumika mbili wimbi radiometry. dhana imeibuka mapema miaka ya 1950, na mabadiliko ya hivi karibuni katika kubuni vifaa na kuongeza tija yake na kupunguza gharama.

Mbinu yamo katika kupima nguvu spectral wiani katika wavelengths mbili tofauti. joto la kitu inaweza kusomwa moja kwa moja kutoka kifaa, kama emissivity ya moja kwa kila wavelength. Dalili itakuwa kweli hata kama uwanja wa mtazamo sehemu imefungwa vifaa kiasi baridi, kama vile vumbi, skrini waya wa dirisha kijivu na translucent. Mbinu nadharia ni rahisi. Na kama wote wawili mng'ao wavelength ni sawa (kwa mwili kijivu), mgawo chafu hupungua na uhusiano inakuwa sawia na joto.

Dual-wavelength laser thermometer hutumiwa katika viwanda na utafiti kama rahisi, sensor kipekee ambayo inaweza kupunguza makosa kipimo.

Zaidi ya hayo, multiwavelength thermometer kuweka kwa ajili ya vifaa ambayo si miili kijivu, mgawo ngozi ambayo inatofautiana na wavelength. Katika kesi hizi tunahitaji uchambuzi wa kina wa vifaa tabia uso juu ya uhusiano wa mgawo wa wavelength, joto na kemikali muundo wa ardhi. Pamoja na takwimu hizi inawezekana kujenga hesabu algorithm kulingana na mionzi spectral katika wavelengths tofauti juu ya joto.

sheria ya hesabu

Ili kutathmini usahihi wa kipimo lazima mtumiaji kujua yafuatayo:

• sensorer IR asili kutofautisha rangi.
• Kama uso ni shiny, basi kifaa kuanzisha si tu inayozalishwa na pia nishati yalijitokeza.
• Kama kitu ni wazi, ni muhimu IR kuchuja (kwa mfano, kioo opaque katika 5 microns).
• Mara tisa kati ya kumi ya kipimo sahihi kabisa inahitajika. Mara kwa mara masomo na kukosa upendeleo itatoa usahihi lazima. Wakati mabadiliko mng'aro na usindikaji ni vigumu, lazima kukaa mbili au yenye masafa Radiometer.

mambo ya miundo

laser yasiyo ya kuwasiliana thermometer kazi katika kanuni ya nishati infrared katika mlango wa na kuondoka ishara. Basic mzunguko kifaa lina kukusanya optics, lenses, filters spectral na detector kama interface nje. usindikaji nguvu unafanywa kwa njia tofauti, lakini inaweza kupunguzwa ili kuongeza, mafuta Udhibiti ishara ya linearization na mabadiliko. Kawaida dirisha kioo hutumiwa mionzi ya muda wimbi, Quartz kwa midrange na Gerimani au zinki sulfidi kwa 8-14 micron mbalimbali, fiber - katika wavelengths ya 0.5-5.0 microns.

macho

Laser thermometer kijijini ni sifa ya uwanja wa maoni (FOV) - Kudhibiti joto doa ukubwa katika umbali huo. Kubadilisha mduara wa uwanja wa mtazamo ni moja kwa moja sawia na mabadiliko katika umbali kati ya thermometer na kipimo kitu. Thamani yake inategemea mtengenezaji na athari kwa bei kitengo. muundo Kuna na PP ya 1 mm kwa vipimo uhakika, na optics mrefu mbalimbali (7 cm katika umbali wa 9m). Kazi umbali haina kuathiri usahihi wa kusoma, kama kitu hujaza doa kipimo. upeo ishara hasara zisizidi 1%.

lengo

Kawaida IR thermometers kuzalisha vipimo bila vifaa ziada. Hii ni kukubalika kwa kutumia na vitu kubwa, kama vile karatasi ya mtandao, ambapo usahihi uhakika si required. Kwa vitu ndogo au mbali kutumia laser boriti. Imeundwa variants kadhaa ya laser muandamo.

1. boriti kukabiliana kutoka mhimili macho. mfano rahisi inayotumika katika vifaa na azimio chini ya vitu kubwa, yaani. K. karibu na kupotoka ni kubwa mno.
2. Koaxial boriti. Je, si kinyume na mhimili macho. kupima kituo cha doa usahihi maalum kwa mbali yoyote.
3. Dual laser. Spot mduara kinachoitwa pointi mbili, ambayo hupunguza haja nadhani au mahesabu mduara na si kusababisha matatizo.
4. Circular pointer kukabiliana. Inaonyesha uwanja wa maoni ya ukubwa wake na mpaka wa nje.
5. 3-hatua Koaxial pointer. boriti imegawanywa katika pointi tatu mkali kwenye mstari mmoja. Midpoint inaashiria katikati doa, na mduara wa nje ya alama yake.

Ni kwa lengo la kutoa msaada bora ya uongozi wa thermometer hasa juu ya kipimo kitu.

filters

vipima joto ni kutumika filters short wimbi kwa vipimo joto (> 500 ° C) na filters kwa muda mrefu wavelength ya joto chini (-40 ° C). Silicon detectors, kwa mfano, sugu kwa joto, na wavelength ndogo hupunguza makosa kipimo. vichujio vingine kuwachagua hutumiwa kwa ajili ya filamu ya plastiki (3.43 microns na 7.9 microns), kioo (5.1 microns) na moto (3.8 microns).

sensorer

Wengi sensorer au photoelectric kuzalisha voltage wakati wanakabiliwa na mionzi IR, au photoconductive, t. E. Mabadiliko upinzani wake chini ya hatua ya chanzo cha nishati. Ni kwa haraka, yenye nyeti, na kukubalika joto drift, ambayo inaweza kuwa na kushinda, kwa mfano, thermistor joto fidia mzunguko, moja kwa moja sifuri mzunguko, na amplitude kikwazo ulinzi isothermal.

mlolongo IR thermometer kuhusu 100-1000 mV detector pato ishara ya kukuza elfu mara ni umewekwa, ni linearized, na, kama matokeo, inawakilisha linear sasa au voltage ishara. thamani yake optimum ya 4-20 mA, ili kupunguza kuingiliwa nje. Ishara hii unaweza kulishwa kwa RS-232 bandari au PID mtawala, kuonyesha mbali au kifaa kurekodi. embodiments wengine hutumia ishara:

• on / off ishara;
• kilele thamani umiliki;
• adjustable majibu wakati;
• sampuli na kushikilia mzunguko.

kasi

Infrared laser thermometer ina muda wa mwitikio wa 300 ms, pamoja na kwamba matumizi ya detectors silicon inaweza kufikia thamani ya 10 ms. Katika vyombo wengi majibu mabadiliko wakati dampen kelele zinazoingia na kurekebisha unyeti. Si mara zote wanahitaji kiwango cha chini majibu wakati. Kwa mfano, katika introduktionsutbildning inapokanzwa wakati inapaswa kuwa katika aina mbalimbali ya 10-50 ms.

Makala ya vipima joto laser

Etekcity Lasergrip 630 - infrared 2 laser thermometer bei ya $ 35.99. sifa:

• joto mbalimbali -50 ... 580 ° C;
• usahihi +/- 2%;
• umbali na doa uwiano wa kawaida wa 16: 1;
• emissivity ya 0.1-1.0,
• Majibu wakati <500 ms;
• utatuzi wa 1 ° C.

Laser thermometer (picha) pia hutoa taarifa juu ya kubwa zaidi, ndogo na wastani joto. kupima doa ni kubadilishwa na cm 2 chini hatua kwa lengo. Laser kulenga usahihi katika makutano ya rays (36 cm).

Amprobe IR-710 - infrared laser thermometer, bei ni $ 49.95. sifa:

• joto mbalimbali -50 ... 538 ° C;
• Kiwango cha chini doa ukubwa wa 20 mm;
• usahihi +/- 2%;
• umbali na doa uwiano wa kawaida wa 12: 1;
• emissivity ya 0.95;
• majibu wakati wa 500 ms;
• utatuzi wa 1 ° C.

Hii thermometer laser (picha) badala ya joto la sasa, pia inaonyesha kiwango cha chini na maadili ya kiwango cha juu.