เครื่องวัดอุณหภูมิแบบไม่สัมผัสถูกจัดเรียงและทำงานอย่างไร?

เทอร์โมมิเตอร์หรือ pyrometers แบบไม่สัมผัสเป็นอุปกรณ์ที่สะดวกสบายสำหรับการวัดอุณหภูมิระยะไกลของวัตถุของเหลวหรือของแข็งต่างๆ พวกเขาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมพลังงานสำหรับการควบคุมการดำเนินงานของอุณหภูมิของพื้นที่สำคัญในอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าเพื่อความปลอดภัยจากอัคคีภัยในสภาพห้องปฏิบัติการในสถานประกอบการในการก่อสร้างสำหรับการคำนวณการสูญเสียความร้อนในชีวิตประจำวันในระบบรักษาความปลอดภัย

อุปกรณ์ดังกล่าวได้ถูกคิดค้นขึ้นครั้งแรกในปี 1731 โดยนักฟิสิกส์ชาวดัตช์ปีเตอร์ฟานมูเกนบรูคและการวัดนั้นถูกสร้างขึ้นด้วยสายตามันเป็นไปได้ที่จะตัดสินอุณหภูมิของร่างกายที่ร้อนแรง แต่ pyrometers ชนิดใหม่นั้นได้ขยายขอบเขตการใช้งานอย่างมากและแม้แต่อุณหภูมิที่ใกล้เคียงกับศูนย์ก็สามารถวัดได้ องศาเซนติเกรด และด้านล่าง อย่างไรก็ตามหลักการดังกล่าวยังคงเหมือนเดิม - กำลังของการแผ่รังสีความร้อนที่เกิดจากวัตถุนั้นถูกวัดและสรุปเกี่ยวกับอุณหภูมิของมันมาจากสิ่งนี้ การวัดจะดำเนินการในช่วงอินฟราเรดและช่วงสเปกตรัมที่มองเห็นได้

ในปีพ. ศ. 2510 บริษัท อเมริกัน Wahl ได้เปิดตัว pyrometer พกพาเครื่องแรกเนื่องจากในยุค 60 ที่มีการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญที่สุดซึ่งวางรากฐานสำหรับการพัฒนาการพัฒนา pyrometers อุตสาหกรรมที่มีลักษณะสูงเพียงพอที่มีขนาดเล็ก หลักการที่สร้างขึ้นจากการเปรียบเทียบเชิงเปรียบเทียบโดยใช้เครื่องรับสัญญาณอินฟราเรดที่สามารถกำหนดปริมาณของพลังงานความร้อนที่ปล่อยออกมาจากวัตถุนั้นได้ขยายขอบเขตการวัดอุณหภูมิอย่างมากสำหรับทั้งของเหลวและของแข็ง

ในขณะนี้ pyrometers ได้รับความนิยมอย่างมากและใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการวัดแบบไม่สัมผัส ณ อุณหภูมิของวัตถุในชีวิตประจำวันในภาคที่อยู่อาศัยและระบบสาธารณูปโภคในสถานประกอบการไม่ว่าจะต้องการการควบคุมอุณหภูมิของกระบวนการต่าง ๆ ในขั้นตอนการผลิต Pyrometers ทำให้สามารถวัดอุณหภูมิของร่างกายที่ร้อนจัดได้อย่างปลอดภัยโดยไม่จำเป็นต้องสัมผัสกับร่างกาย

Pyrometers เป็นแบบออปติคัลรังสีและสี ก่อนหน้านี้อนุญาตให้ทำการเปรียบเทียบสีของร่างกายที่ร้อนกับสีของด้ายอ้างอิงและทำการกำหนดอุณหภูมิ การแผ่รังสีคำนวณพลังงานของรังสีความร้อนอีกครั้งและสามารถวัดอุณหภูมิได้ค่อนข้างกว้าง สีเปรียบเทียบการแผ่รังสีความร้อนของวัตถุในสเปกตรัมต่าง ๆ จากนั้นคำนวณอุณหภูมิของมัน pyrometers ดังกล่าวยังมีการวัดที่หลากหลาย

pyrometers ทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นอุณหภูมิต่ำและอุณหภูมิสูง อุณหภูมิต่ำช่วยให้คุณสามารถวัดอุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์และอุณหภูมิสูงมีขีด จำกัด สูงสุดของการวัด

ตามประเภทของการดำเนินการ pyrometers แตกต่างกันในแบบพกพาและเครื่องเขียน หลังถูกนำมาใช้ในองค์กรอุตสาหกรรมขนาดใหญ่สำหรับการควบคุมกระบวนการเทคโนโลยีที่แม่นยำและต่อเนื่องตัวอย่างเช่นในการผลิตพลาสติกและโลหะหลอมเหลว pyrometers แบบพกพาเป็นที่นิยมในชีวิตประจำวันและในฐานะที่เป็นเครื่องวัดอุณหภูมิแบบพกพาในอุตสาหกรรมต่าง ๆ พวกเขานำเสนอข้อมูลเกี่ยวกับอุณหภูมิบนจอแสดงผลในรูปแบบข้อความหรือกราฟิกอย่างชัดเจน

อุปกรณ์และการทำงานของ pyrometer อินฟราเรดที่ทันสมัยสามารถอธิบายได้ดังนี้ รังสีความร้อนที่ได้รับจากอุปกรณ์นั้นมุ่งเน้นไปที่ระบบแสง เซ็นเซอร์อุณหภูมิ (นี่คือตัวแปลงสัญญาณแบบไพริเมทริกหลัก) สัญญาณไฟฟ้าจะได้รับที่เอาต์พุตของตัวแปลงสัญญาณแบบไพโรเมตริกซึ่งมีค่าเป็นสัดส่วนกับค่าอุณหภูมิของวัตถุภายใต้การศึกษา สัญญาณที่ได้รับจากเซ็นเซอร์จะส่งผ่านตัวแปลงสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ (นี่คือตัวแปลงสัญญาณไพโรเมตริกที่สอง) และเข้าสู่อุปกรณ์การวัดและการคำนวณและประมวลผลภายใน ผลการคำนวณจะปรากฏบนจอแสดงผลในรูปแบบที่นิยมมากที่สุด - ในรูปแบบของตัวเลข

ดังนั้นเพื่อให้ได้ค่าที่แน่นอนของอุณหภูมิพื้นผิวของวัตถุที่ศึกษาผู้ใช้จะต้องเปิดอุปกรณ์ชี้ไปที่วัตถุที่ศึกษาแล้วกดปุ่มเริ่มต้น ผลการวัดจะปรากฏบนจอแสดงผลในรูปแบบของตัวเลขหรือกราฟิกในรูปแบบของภาพหลายสีโดยที่พื้นที่ของอุณหภูมิต่ำปานกลางและสูงจะถูกเน้นด้วยสีที่แตกต่างกัน

ลักษณะทางเทคนิคหลักของ pyrometers:

• ความละเอียดออปติคัล (มีรุ่นที่ความละเอียด 2: 1 ถึง 600: 1)

• ช่วงอุณหภูมิที่วัดได้ (สูงสุด - จาก -50 ° C ถึง + 4000 ° C);

• ความละเอียดการวัด - ค่าทั่วไปคือ 0.1 ° C หรือ 1 ° C;

• ความแม่นยำในการวัด (± 1.5% ถือว่าดีที่สุด);

• ความเร็ว (pyrometers ที่ทันสมัยต้องไม่เกิน 1 วินาที);

• emissivity - สามารถกำหนดเองหรือแก้ไข;

• วิธีการกำหนดเป้าหมาย - ตัวชี้เลเซอร์หรือคำแนะนำเกี่ยวกับสายตา

พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดของ pyrometers กำลังตั้งค่าระดับของความมืดของวัตถุและความละเอียดแสง (ตัวบ่งชี้ของสายตา) ของอุปกรณ์ ความละเอียดออปติคัลของ pyrometer มีลักษณะโดยอัตราส่วนของระยะทางจาก pyrometer กับพื้นผิวของร่างกายต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของจุดกลมบนพื้นผิวของร่างกาย (พื้นที่ของการวัดอุณหภูมิที่แม่นยำถูก จำกัด โดยจุดนี้) อุณหภูมิที่วัด

ดังนั้นหากต้องการการวัดอุณหภูมิจากระยะใกล้ ๆ มีการใช้ไพริมิเตอร์ที่มีความละเอียดเล็กน้อยเช่น 4: 1 และหากการวัดมีการวางแผนในระยะไม่กี่เมตรความละเอียดควรมีขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อไม่ให้วัตถุแปลกปลอมเข้ามาในมุมมองของอุปกรณ์ บ่อยครั้งที่ pyrometers มีการติดตั้งตัวชี้เลเซอร์เพื่อให้ชี้เครื่องมือที่วัตถุได้อย่างแม่นยำมากขึ้นภายใต้การศึกษา

ระดับของความดำหรือการแผ่รังสีของวัสดุเป็นลักษณะการสะท้อนแสงของวัสดุนั้นเองอุณหภูมิที่วัดได้จากระยะไกลโดย pyrometer สำหรับเครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดซึ่งเป็นไพโรมิเตอร์ที่เป็นที่นิยมในปัจจุบันตัวบ่งชี้นี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง มันกำหนดอัตราส่วนของพลังงานที่ปล่อยออกมาจากพื้นผิวที่ตรวจสอบไปสู่พลังงานที่ปล่อยออกมาจากร่างกายสีดำสนิทที่อุณหภูมิเดียวกันและค่าของพารามิเตอร์นี้อยู่ในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 1 ดังนั้นเหล็กออกซิไดซ์จึงมีความดำ 0.85 และขัดเงา - 0.075

ในเว็บไซต์การค้าออนไลน์จำนวนมากและในร้านค้าอิเล็กทรอนิกส์ pyrometers ที่มุ่งเน้นเลเซอร์แบบพกพามีการใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับความต้องการของใช้ในครัวเรือน เพื่อจุดประสงค์ทางอุตสาหกรรม pyrometers ที่ถูกต้องและมีราคาแพงกว่าจะถูกนำมาใช้ซึ่งมีวิธีการเสริมในการส่งข้อมูลและความสามารถในการเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์พิเศษ

ดูเพิ่มเติมที่: เซ็นเซอร์อุณหภูมิ - เทอร์มิสเตอร์