Лазер Термометр: іс-әрекетінің принципі. Лазер қашықтан термометр (фото)

Температура өлшеу байланыс және қашықтан болуы мүмкін. Ең көп таралған, термометр және объектінің байланыс талап ететін Резистор датчиктер, яғни. К. өз температурасын өлшеу. Олар баяу мұны, бірақ арзан болып табылады.

Жақындық датчиктер, салдарынан қоршаған ортаның агрессивті пішіні немесе қауіпсіздік қауіп-қатер сипаттамаларын вакуумдағы және жетпейтін органдар жылдам нәтиже қамтамасыз етеді, нысаннан инфрақызыл сәуле өлшеу, және әдетте жылжымалы температурасын анықтау үшін пайдаланылатын және стационарлық жатыр. кейбір жағдайларда салыстырмалы құрылғыларды хабарласыңыз дегенмен мұндай құрылғылардың бағасы, салыстырмалы түрде жоғары болып табылады.

монохромды термометрия

жалпы жарқылын анықтау үшін Монохромды әдісі алдын ала белгіленген толқын ұзындығын пайдаланады. Іске асыру қашықтан өлшеу қарапайым қолмен өткізді зондтар талғампаз портативті құрылғылар бір мезгілде жадында немесе оларды басып шығару енгізілуі үшін нысанды және оның температурасы көрсеткіштерін сақтауға мүмкіндік беретін түрленеді. Стационарлық сенсорлар қашықтан құрылғылар ПИД-бақылау шағын қашықтан электроника келісім қарапайым детекторлар, және беріктігі жоғары ретінде көрсетіледі. Талшықты оптика, лазерлік бағытталған, су салқындату, дисплей және сканер болуы - міндетті параметрлер процесін бақылау және басқару жүйелері.

объектінің Конфигурация, спектрлік сүзгілеу, жұмыс істеу температура ауқымы, оптика, жауап беру уақыты және жарықтық өнімділікке әсер маңызды элементтері болып табылады және мұқият іріктеу барысында ескерілуі тиіс.

сенсоры қарапайым екі сым, және күрделі тозуға төзімді жоғары сезімталдық құрылғысы болуы мүмкін.

нақты өлшеу міндеттерді байланысты спектрлік жауап және температура диапазонында таңдау. төмен үшін - толқын ұзындығы қысқа жоғары температураның және ұзақ үшін пайдаланылады. нысандар мөлдір, мысалы, пластик және шыны бар болса, онда ол қажет uzkovolnovaya сүзу. CH полиэтилен пленкамен сіңіру жолағы 3,43 .mu.m болып табылады. осы диапазонда спектрін оқшаулау сәуле есептеу жеңілдетеді. Сол сияқты, шыны тәрізді материалдар дәл шыны бетінің температурасын анықтауға мүмкіндік береді 4.6 мкм толқын ұзындығы, кезінде жабық айналады. аумақты шығаратын 1-4 мкм инспекциясы саңылаулар вакуум және қысым палаталарының арқылы өлшеу жасауға мүмкіндік береді. Балама - пайдалану талшықты-оптикалық кабелі.

50 см қашықтықта 3 см өлшемі және жауап уақыт кемінде 1 с ескере далалық жеткілікті, өйткені Оптика және RTT, көп жағдайда аз. шағын немесе жылдам қозғалатын объект Көбінесе арналған шағын (3мм диаметрі) немесе одан көп аз (0,75 мм) спот өлшеу қажет болады. Far View стандартты далалық тым үлкен болып, өйткені оптикалық түзетуді талап (3-300 м) бағытталған. Кейбір жағдайларда, бұл әдіс екі толқын радиометрия пайдаланылады. Оптикалық талшықты, агрессивті орталарда электроника қашықтық үшін шудың әсерін жою және қол проблемасын шешуге мүмкіндік береді.

Лазерлік термометр негізінен жауап уақыт ауқымында 0.2-5.0 бақыланады. Жылдам жауап сигнал шу мен сезімталдығына баяу әсер арттыруға болады. Кезде индукциялық қыздыру дереу жауап талап етеді, және конвейерлер үшін - баяу жауап.

Монохромды IR термометр қарапайым және температуралық бақылау жасау үшін жоғары сапалы өнімдер өте маңызды болып табылады жағдайларда қолданылады.

қос-толқын ұзындығы термометрия

абсолютті өлшеу дәлдігі аса маңызды болып табылады неғұрлым күрделі міндеттерді, үшін және қайда өнім физикалық немесе химиялық стресс жататын, және екі-толқынды радиометрия қолданылады. тұжырымдамасы 1950-жылдардың басында пайда, және аппараттық дизайн соңғы өзгерістер және оның өнімділігін арттыруға және шығындарды азайтуға.

әдісі екі түрлі толқын ұзындығында қуаттың спектральды тығыздығы өлшеу тұрады. әрбір толқын ұзындығы үшін сол сәуле егер объектінің температура, құралы тікелей оқуға болады. Көрсеткіштері көру өрісі ішінара осындай шаң, сұр және мөлдір терезе сым экрандар ретінде салыстырмалы суық материалдарды, блокталған болса да шынайы болады. әдісі теориясы қарапайым. екі Radiance толқын ұзындығы (сұр тұлға үшін) бірдей болса, шығарындылар коэффициенті төмендейді және қатынасы температурасына пропорционалды болып отыр.

Қос-толқын ұзындығы лазерлік термометр өлшеу қатені азайтуға болады қарапайым, бірегей датчик ретінде өнеркәсіп және ғылыми-зерттеу пайдаланылады.

сұр органдар болып табылмайтын материалдары үшін Сонымен қатар, multiwavelength термометр жиынтығы, толқын ұзындығы өзгеріп отырады сіңіру коэффициенті. Мұндай жағдайларда біз толқын ұзындығы, температура мен бетінің химиялық құрамы коэффициентінің өзара қарым-қатынас туралы материалдық беті сипаттамаларын егжей-тегжейлі талдау талап етеді. Осы деректермен ол температураға түрлі толқын ұзындығында спектрлік радиацияның байланысты есептеу алгоритмі жасауға болады.

бағалау ережелері

өлшеу дәлдігін бағалау үшін пайдаланушы мынадай білуі тиіс:

• IR сенсорлар мәні бойынша түстерді ажырата емес.
• беті жылтыр болса, онда құрылғы шығаратын, сондай-ақ көрініс энергиясын ғана емес, орнатуға болады.
• нысан мөлдір болса, онда ол қажетті IR сүзгілеу (5 мкм кем жабық мысалы, шыны) болып табылады.
• тоғыз он жағдайларда мүлдем дәл өлшеу қажет. Қайталанатын оқулары мен айтудан болмауы қажет дәлдігін қамтамасыз етеді. Radiance өзгерістер және өңдеу қиын кезде, екі немесе көп толқын ұзындығы радиометрия қалып тиіс.

құрылымдық элементтері

лазерлік емес байланыс термометр кіреберіс және шығу сигналы кезінде инфрақызыл энергия принципі бойынша жұмыс істейді. Негізгі тізбек құрылғы сыртқы интерфейсі ретінде жинау оптика, линзалар, спектрлік сүзгілер және детектор тұрады. Динамикалық өңдеу басқаша жүзеге асырылады, бірақ ол, линеаризации және қайта термиялық тұрақтандыру күшейту үшін сигнал азайтылуы мүмкін. 0.5-5.0 мкм толқын ұзындығы - Дәстүрлі терезе шыны қысқа толқын сәулелену, орта және германий немесе 8-14 микрон ауқымы үшін мырыш сульфидінің үшін кварц, талшықтар үшін қолданылады.

көру

Лазерлік қашықтан термометр сипатталады Көріністің саласындағы (FOV) - Температура бақылау спот мөлшері берілген қашықтықта. назарынан диаметрі өзгерту термометр және өлшеу объектісі арасындағы қашықтық өзгеруіне тікелей пропорционалды. Оның мәні өндіруші және бірлік бағасына әсер байланысты. Онда 1 нүктесі өлшеу үшін мм, және ұзақ қашықтыққа оптика (9 м қашықтықта 7 см) астам PP бар үлгі. нысан өлшеу дақ толтырады, егер жұмыс қашықтық, оқу дәлдігіне әсер етпейді. максималды сигнал жоғалуы 1% -дан аспауы тиіс.

ұмтыла

Дәстүрлі IR термометрлер қосымша аспаптары жоқ өлшеу шығарады. Бұл, мысалы, нүкте дәлдігі талап етілмейді қағаз веб ретінде үлкен объектілерін, бірге пайдалану үшін қолайлы болып табылады. лазер сәулесін пайдаланып шағын немесе алыс нысандарға арналған. лазерлiк нысана бірнеше нұсқаларын құрылды.

1. арқалық оптикалық осіне жылжуы. үлкен нысандарына рұқсат төмен, яғни бар құрылғыларда қолданылады қарапайым моделі. Қ ауытқу маңында тым үлкен.
2. Коаксиалды арқалық. оптикалық осінен ауытқуы болмайды. дәл кез келген қашықтықта көрсетілген спот орталығы өлшеу.
3. Dual лазерлік. Spot диаметрі сұраса немесе есептеу диаметрі және қателер әкеп соқпайтын қажеттігін жояды, ол екі ұпай таңбаланған.
4. Дөңгелек меңзер офсет. Ол өзінің мөлшері мен сыртқы шекарасында ескере өрісін көрсетеді.
5. 3-нүкте коаксиалды меңзер. арқалық сол жолда үш жарқын ұпай бөлінеді. Midpoint спот орталығы білдіреді, және оның белгісі сыртқы диаметрі.

дәл өлшеу объектісінде термометр басшылығымен тиімді көмек көрсетуге ұмтыла отырып.

сүзгілер

термометрлер жоғары температура өлшеу үшін қысқа толқынды сүзгілерді пайдаланылады (> 500 ° C) және төмен температурада ұзақ толқын ұзындығы сүзгілер (-40 ° C). Кремний ыстыққа мысалы, төзімді детекторлар, және шағын толқын ұзындығы өлшеу қатені азайтады. Басқа селективті сүзгілер пластикалық фильмдер (3,43 мкм және 7,9 мкм), шыны (5,1 мкм) және жалын (3,8 мкм) үшін пайдаланылады.

сенсорлар

ИК сәуле, немесе фотоөткізгіш, т ұшыраған кезде ең датчиктері немесе фотоэлектрлік генерациялайтын кернеу. Е. энергия көзі әсерінен оның қарсылық өзгертеді. Олар, жоғары сезімтал, тез болып табылады, мысалы, еңсеруге мүмкін қолайлы температуралық дрейф, изотермиялық қорғауды шектеу терморезистора температура өтемақы тізбек, автоматты нөлдік тізбек, және амплитудасы бар.

100-1000 мВ детектор сигнал демалыс туралы тізбекті IR термометр мың есе арттыру реттеледі болып, линеаризованной, және, нәтижесінде, сызықтық кернеу немесе ток сигнал білдіреді. 4-20 мА Оның оңтайлы мәні, сыртқы кедергіні азайту үшін. Бұл сигнал RS-232 портына немесе PID контроллері, қашықтан көрсету немесе жазу құрылғысына берілуі мүмкін. Басқа нұсқада жүзеге асыру сигналын пайдаланатын:

• қосу / өшіру сигнал;
• шыңы ұстам құны;
• реттелетін жауап уақыты;
• үлгісі тұрыңыз тұйықталу.

жылдамдық

кремний детекторлардың пайдалану 10 мс мәні жетуі мүмкін, дегенмен инфрақызыл лазерлік термометр, 300 мс орташа жауап уақыты бар. Көптеген құралдарға кіріс шу ылғалдандыра және сезімталдығы реттеуге уақыт өзгерістер реакция. әрқашан ең төменгі жауап уақыт қажет емес. Мысалы, индукциялық қыздыру уақытта 10-50 мс ауқымында болуы тиіс.

лазерлік термометрлер ерекшеліктері

Etekcity Lasergrip 630 - $ 35.99 2 лазерлік Термометр бағаны инфрақызыл. Ерекшеліктер:

• температура диапазоны -50 ... ° С +580;
• дәлдігі +/- 2%;
• 16 мөлшері коэффициенті рейдке қашықтық: 1;
• 0,1 сәуле - 1,0;
• Жауап беру уақыты <500 мс;
• 1 ° С қаулы

Лазер термометр (сурет), сондай-ақ, ірі ұсақ және орташа температура туралы хабарлайды. өлшеу спот төменде 2 см ауысатын бағытталған нүктесі. Лазерлік сәулелерден (36 см) қиылысында дәлірек бағытталған.

Amprobe IR-710 - инфрақызыл лазерлік термометр, бағасы $ 49.95 болып табылады. Ерекшеліктер:

• температура диапазоны -50 ... ° С +538;
• 20 мм ең төменгі спот мөлшері;
• дәлдігі +/- 2%;
• 12 мөлшері коэффициенті рейдке қашықтық: 1;
• 0,95 сәуле;
• 500 мс уақыт;
• 1 ° С қаулы

ағымдағы температурасынан басқа Бұл лазерлік термометр (фото), ол сондай-ақ ең аз және ең көп мәндерді көрсетеді.