8 คะแนนสำหรับการใช้เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรด
1. กำหนดช่วงการวัดอุณหภูมิ
กำหนดช่วงการวัดอุณหภูมิ: ช่วงการวัดอุณหภูมิเป็นดัชนีประสิทธิภาพที่สำคัญที่สุดของเทอร์โมมิเตอร์ ผลิตภัณฑ์เทอร์โมมิเตอร์บางตัวมีช่วง -50 องศา - บวก 3000 องศา แต่เทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดชนิดเดียวไม่สามารถทำได้ เทอร์โมมิเตอร์แต่ละประเภทมีช่วงอุณหภูมิเฉพาะของตัวเอง ดังนั้น ช่วงอุณหภูมิที่วัดได้ของผู้ใช้ต้องได้รับการพิจารณาอย่างแม่นยำและครอบคลุม ไม่แคบหรือกว้างเกินไป ตามกฎของการแผ่รังสีของวัตถุดำ การเปลี่ยนแปลงของพลังงานการแผ่รังสีที่เกิดจากอุณหภูมิในแถบคลื่นสั้นของสเปกตรัมจะมากกว่าการเปลี่ยนแปลงของพลังงานการแผ่รังสีที่เกิดจากความผิดพลาดของการแผ่รังสี ดังนั้นจึงเป็นการดีกว่าที่จะใช้คลื่นสั้นให้มากที่สุดเมื่อทำการวัดอุณหภูมิ โดยทั่วไป ยิ่งช่วงการวัดอุณหภูมิแคบลง ความละเอียดของสัญญาณเอาต์พุตของการตรวจสอบอุณหภูมิก็จะยิ่งสูงขึ้น และความแม่นยำและความน่าเชื่อถือก็แก้ไขได้ง่าย หากช่วงการวัดอุณหภูมิกว้างเกินไป ความแม่นยำในการวัดอุณหภูมิจะลดลง ตัวอย่างเช่น หากอุณหภูมิเป้าหมายที่วัดได้คือ 1,000 องศา ให้พิจารณาก่อนว่าเป็นแบบออนไลน์หรือแบบพกพา และดูว่าเป็นแบบพกพาหรือไม่ มีหลายรุ่นที่ตรงตามอุณหภูมินี้ เช่น 3iLR3, 3i2M, 3i1M หากความแม่นยำในการวัดเป็นสิ่งสำคัญ ควรเลือกประเภท 2M หรือ 1M จะดีกว่า เนื่องจากหากใช้ประเภท 3iLR ช่วงการวัดอุณหภูมิจะกว้างมากและประสิทธิภาพการวัดอุณหภูมิที่สูงจะแย่ สำหรับเป้าหมายอุณหภูมิต่ำ เราต้องเลือก 3iLR3
2. กำหนดขนาดเป้าหมาย
เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดสามารถแบ่งออกเป็นเครื่องวัดอุณหภูมิแบบสีเดียวและเครื่องวัดอุณหภูมิแบบสองสี (เครื่องวัดอุณหภูมิแบบสีด้วยรังสี) ตามหลักการ สำหรับเทอร์โมมิเตอร์แบบสีเดียว เมื่อทำการวัดอุณหภูมิ พื้นที่ของเป้าหมายที่จะวัดควรเต็มขอบเขตการมองเห็นของเทอร์โมมิเตอร์ ขอแนะนำให้ขนาดเป้าหมายที่วัดได้เกิน 50 เปอร์เซ็นต์ของขอบเขตการมองเห็น หากขนาดเป้าหมายเล็กกว่าขอบเขตการมองเห็น พลังงานการแผ่รังสีพื้นหลังจะเข้าสู่สัญลักษณ์ภาพและเสียงของเทอร์โมมิเตอร์ และรบกวนการอ่านค่าการวัดอุณหภูมิ ทำให้เกิดข้อผิดพลาด ในทางกลับกัน หากเป้าหมายมีขนาดใหญ่กว่าขอบเขตการมองเห็นของไพโรมิเตอร์ ไพโรมิเตอร์จะไม่ได้รับผลกระทบจากพื้นหลังนอกพื้นที่การวัด สำหรับเทอร์โมมิเตอร์แบบสี หากขอบเขตการมองเห็นไม่เต็ม มีควัน ฝุ่น มีสิ่งกีดขวางบนเส้นทางการวัด และพลังงานการแผ่รังสีลดทอนลง จะไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อผลการวัด สำหรับชิ้นงานขนาดเล็กและเคลื่อนไหวหรือสั่น เทอร์โมมิเตอร์วัดสีเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด นี่เป็นเพราะเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กของรังสีแสงและความยืดหยุ่นในการขนส่งพลังงานที่เปล่งแสงผ่านช่องโค้ง ปิดกั้น และพับ
สำหรับไพโรมิเตอร์บางชนิด อุณหภูมิถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของพลังงานการแผ่รังสีในแถบความยาวคลื่นสองแถบที่แยกกัน ดังนั้น เมื่อเป้าหมายที่จะวัดมีขนาดเล็ก ไม่เต็มพื้นที่ และมีควัน ฝุ่น หรือสิ่งกีดขวางบนเส้นทางการวัดที่ทำให้พลังงานรังสีลดทอนลง จะไม่ส่งผลกระทบต่อผลการวัด แม้ในกรณีของการลดทอนพลังงาน 95 เปอร์เซ็นต์ ก็ยังรับประกันความแม่นยำในการวัดอุณหภูมิที่ต้องการได้ สำหรับเป้าหมายที่มีขนาดเล็กและเคลื่อนไหวหรือสั่น; บางครั้งเคลื่อนที่ภายในขอบเขตการมองเห็น หรือบางส่วนอาจเคลื่อนออกจากขอบเขตการมองเห็น ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ การใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบสองสีเป็นทางเลือกที่ดีที่สุด หากไม่สามารถเล็งโดยตรงระหว่างไพโรมิเตอร์กับเป้าหมายได้ และช่องการวัดโค้งงอ แคบ ถูกปิดกั้น ฯลฯ ไพโรมิเตอร์ไฟเบอร์ออปติกแบบสองสีคือตัวเลือกที่ดีที่สุด เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก ความยืดหยุ่น และความสามารถในการส่งพลังงานการแผ่รังสีออปติคอลผ่านช่องโค้ง ปิดกั้น และพับ ทำให้สามารถวัดชิ้นงานที่ยากต่อการเข้าถึง ในสภาวะที่รุนแรง หรือใกล้กับสนามแม่เหล็กไฟฟ้า
3. กำหนดปัจจัยระยะทาง (ความละเอียดของแสง)
ค่าสัมประสิทธิ์ระยะทางถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของ D:S นั่นคืออัตราส่วนของระยะทาง D ระหว่างโพรบของเทอร์โมมิเตอร์ไปยังชิ้นงานและเส้นผ่านศูนย์กลางของชิ้นงานที่จะวัด หากต้องติดตั้งเทอร์โมมิเตอร์ให้ห่างจากเป้าหมายเนื่องจากสภาพแวดล้อม และต้องวัดเป้าหมายขนาดเล็ก ควรเลือกเทอร์โมมิเตอร์ที่มีความละเอียดเชิงแสงสูง ยิ่งความละเอียดของแสงสูง เช่น การเพิ่มอัตราส่วน D:S ราคาของไพโรมิเตอร์ก็จะยิ่งสูงขึ้น Raytek Infrared Thermometers D:S มีช่วงตั้งแต่ 2:1 (ปัจจัยระยะทางต่ำ) ถึงมากกว่า 300:1 (ปัจจัยระยะทางสูง) หากเทอร์โมมิเตอร์อยู่ห่างจากเป้าหมายและเป้าหมายมีขนาดเล็ก ควรเลือกเทอร์โมมิเตอร์ที่มีค่าสัมประสิทธิ์ระยะทางสูง สำหรับไพโรมิเตอร์ที่มีความยาวโฟกัสคงที่ จุดโฟกัสของระบบออปติคัลคือตำแหน่งต่ำสุดของจุดนั้น และจุดที่ใกล้และไกลจากจุดโฟกัสจะเพิ่มขึ้น ระยะทางมีสองปัจจัย ดังนั้น เพื่อให้วัดอุณหภูมิในระยะใกล้และไกลจากโฟกัสได้อย่างแม่นยำ ขนาดของชิ้นงานที่วัดได้ควรใหญ่กว่าขนาดจุดที่โฟกัส เทอร์โมมิเตอร์แบบซูมมีตำแหน่งโฟกัสต่ำสุดซึ่งปรับได้ตามระยะทางไปยังเป้าหมาย ถ้า D:S เพิ่มขึ้น พลังงานที่ได้รับจะลดลง หากช่องรับสัญญาณไม่เพิ่มขึ้น ค่าสัมประสิทธิ์ระยะทาง D:S จะเพิ่มขึ้นได้ยาก ซึ่งจะทำให้ต้นทุนของอุปกรณ์สูงขึ้น
4. กำหนดช่วงความยาวคลื่น
คุณสมบัติการแผ่รังสีและพื้นผิวของวัสดุเป้าหมายจะกำหนดความยาวคลื่นการตอบสนองทางสเปกตรัมของไพโรมิเตอร์ สำหรับวัสดุโลหะผสมที่มีการสะท้อนแสงสูง จะมีค่าการแผ่รังสีต่ำหรือแตกต่างกัน ในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิสูง ความยาวคลื่นที่ดีที่สุดสำหรับการวัดวัสดุโลหะคือระยะใกล้อินฟราเรด และสามารถเลือก {{0}}.8-1.{{10}} μm ได้ โซนอุณหภูมิอื่นๆ สามารถเลือกได้ 1.6μm, 2.2μm และ 3.9μm เนื่องจากวัสดุบางชนิดมีความโปร่งใสที่ความยาวคลื่นหนึ่ง พลังงานอินฟราเรดจะทะลุผ่านวัสดุเหล่านี้ และควรเลือกความยาวคลื่นพิเศษสำหรับวัสดุนี้ ตัวอย่างเช่น 1.0μm, 2.2μm และ 3.9μm ใช้ในการวัดอุณหภูมิภายในของแก้ว (แก้วที่วัดได้ต้องหนามาก มิฉะนั้นจะทะลุผ่านได้) ความยาวคลื่น 5.0μmใช้สำหรับวัดอุณหภูมิพื้นผิวของแก้ว ตัวอย่างเช่น 3.43μm ใช้สำหรับการวัดฟิล์มพลาสติกโพลีเอทิลีน 4.3μm หรือ 7.9μm ใช้สำหรับโพลีเอสเตอร์ และ 8-14μm ใช้สำหรับความหนาที่เกิน 0.4 มม. ตัวอย่างเช่น แถบแคบ 4.64μm ใช้ในการวัด CO ในเปลวไฟ และ 4.47μm ใช้ในการวัด NO2 ในเปลวไฟ
5. กำหนดเวลาตอบสนอง
เวลาตอบสนองจะระบุความเร็วปฏิกิริยาของเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่วัดได้ ซึ่งถูกกำหนดเป็นเวลาที่ต้องใช้เพื่อให้ถึง 95 เปอร์เซ็นต์ของพลังงานของการอ่านค่าสุดท้าย ซึ่งสัมพันธ์กับค่าคงที่เวลาของเครื่องตรวจจับโฟโต้ วงจรประมวลผลสัญญาณ และระบบแสดงผล เทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดบางรุ่นมีเวลาตอบสนองสูงสุด 1 มิลลิวินาที ซึ่งเร็วกว่าวิธีการวัดอุณหภูมิแบบสัมผัสมาก หากความเร็วในการเคลื่อนที่ของชิ้นงานเร็วมากหรือเมื่อวัดชิ้นงานที่มีความร้อนสูง ควรเลือกเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดที่ตอบสนองเร็ว ไม่เช่นนั้นจะไม่ได้รับการตอบสนองของสัญญาณที่เพียงพอ และความแม่นยำในการวัดจะลดลง อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทุกการใช้งานที่ต้องการเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดที่ตอบสนองเร็ว สำหรับกระบวนการทางความร้อนแบบคงที่หรือแบบเป้าหมายที่มีความเฉื่อยทางความร้อน เวลาตอบสนองของไพโรมิเตอร์สามารถผ่อนคลายได้ ดังนั้น การเลือกเวลาตอบสนองของเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดจึงควรปรับให้เข้ากับสถานการณ์ของเป้าหมายที่วัดได้ การกำหนดเวลาตอบสนองนั้นขึ้นอยู่กับความเร็วในการเคลื่อนที่ของเป้าหมายและความเร็วการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของเป้าหมายเป็นหลัก สำหรับเป้าหมายคงที่หรือพารามิเตอร์เป้าหมายในความเฉื่อยทางความร้อน หรือความเร็วของอุปกรณ์ควบคุมที่มีอยู่จำกัด เวลาตอบสนองของเทอร์โมมิเตอร์สามารถผ่อนคลายความต้องการได้
6. ฟังก์ชั่นการประมวลผลสัญญาณ
ในมุมมองของความแตกต่างระหว่างกระบวนการแบบไม่ต่อเนื่อง (เช่น การผลิตชิ้นส่วน) และกระบวนการต่อเนื่อง เทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดจำเป็นต้องมีฟังก์ชันการประมวลผลหลายสัญญาณ (เช่น การคงค่าสูงสุด การคงค่าในหุบเขา ค่าเฉลี่ย) ให้เลือก เช่น เมื่อวัดค่า อุณหภูมิของขวดบนสายพาน เพื่อใช้ peak hold สัญญาณเอาต์พุตของอุณหภูมิจะถูกส่งไปยังตัวควบคุม มิฉะนั้นเทอร์โมมิเตอร์จะอ่านค่าอุณหภูมิที่ต่ำกว่าระหว่างขวด หากใช้การคงค่าสูงสุด ให้ตั้งเวลาตอบสนองของเทอร์โมมิเตอร์ให้นานกว่าช่วงเวลาระหว่างขวดเล็กน้อย เพื่อให้มีขวดอย่างน้อยหนึ่งขวดอยู่ภายใต้การวัดเสมอ
7. การพิจารณาสภาพแวดล้อม
สภาพแวดล้อมของเทอร์โมมิเตอร์มีอิทธิพลอย่างมากต่อผลการวัด ซึ่งควรได้รับการพิจารณาและแก้ไขอย่างเหมาะสม มิฉะนั้นจะส่งผลต่อความแม่นยำในการวัดอุณหภูมิและอาจเกิดความเสียหายได้ เมื่ออุณหภูมิแวดล้อมสูงและมีฝุ่น ควัน และไอน้ำ สามารถเลือกฝาครอบป้องกัน ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำ ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ เครื่องฟอกอากาศ และอุปกรณ์เสริมอื่น ๆ ที่ผู้ผลิตจัดเตรียมไว้ให้ อุปกรณ์เสริมเหล่านี้สามารถจัดการกับอิทธิพลของสิ่งแวดล้อมได้อย่างมีประสิทธิภาพและปกป้องเทอร์โมมิเตอร์เพื่อการวัดอุณหภูมิที่แม่นยำ เมื่อระบุอุปกรณ์เสริม ควรขอบริการที่เป็นมาตรฐานให้มากที่สุดเพื่อลดค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง เมื่อควัน ฝุ่น หรืออนุภาคอื่นๆ ลดสัญญาณพลังงานการวัดภายใต้เสียงรบกวน สนามแม่เหล็กไฟฟ้า การสั่นสะเทือนหรือสภาพแวดล้อมที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ หรือสภาวะที่รุนแรงอื่นๆ เทอร์โมมิเตอร์แบบสองสีแบบไฟเบอร์ออปติกคือตัวเลือกที่ดีที่สุด เทอร์โมมิเตอร์วัดสีเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด ในเสียงรบกวน สนามแม่เหล็กไฟฟ้า การสั่นสะเทือน และสภาพแวดล้อมที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ หรือสภาวะที่รุนแรงอื่นๆ ขอแนะนำให้เลือกเทอร์โมมิเตอร์แบบวัดสีแบบแสง
ในการใช้งานกับวัสดุปิดสนิทหรือวัตถุอันตราย เช่น คอนเทนเนอร์หรือห้องสุญญากาศ ไพโรมิเตอร์จะมองผ่านหน้าต่าง วัสดุต้องแข็งแรงเพียงพอและผ่านช่วงความยาวคลื่นในการทำงานของไพโรมิเตอร์ที่ใช้ กำหนดด้วยว่าผู้ปฏิบัติงานจำเป็นต้องสังเกตผ่านหน้าต่างด้วยหรือไม่ ดังนั้นให้เลือกตำแหน่งการติดตั้งและวัสดุหน้าต่างที่เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบซึ่งกันและกัน ในการวัดอุณหภูมิต่ำ มักจะใช้วัสดุ Ge หรือ Si เป็นหน้าต่าง ซึ่งทึบแสงเมื่อมองเห็นได้ และตามนุษย์ไม่สามารถสังเกตชิ้นงานผ่านทางหน้าต่างได้ หากผู้ปฏิบัติงานจำเป็นต้องผ่านหน้าต่างเป้าหมาย ควรใช้วัสดุออปติกที่ส่งทั้งรังสีอินฟราเรดและแสงที่มองเห็นได้ ตัวอย่างเช่น ควรใช้วัสดุออปติกที่ส่งผ่านทั้งรังสีอินฟราเรดและแสงที่มองเห็นเป็นวัสดุหน้าต่าง เช่น ZnSe หรือ BaF2
เมื่อมีก๊าซไวไฟในสภาพแวดล้อมการทำงานของเทอร์โมมิเตอร์ สามารถเลือกเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดที่ปลอดภัยในตัวเพื่อทำการวัดและตรวจสอบอย่างปลอดภัยในสภาพแวดล้อมของก๊าซไวไฟที่มีความเข้มข้นระดับหนึ่ง
ในกรณีของสภาพแวดล้อมที่สมบุกสมบันและซับซ้อน สามารถเลือกระบบที่มีหัววัดอุณหภูมิและจอแสดงผลแยกต่างหากเพื่อให้ติดตั้งและกำหนดค่าได้ง่าย สามารถเลือกรูปแบบสัญญาณออกที่ตรงกับอุปกรณ์ควบคุมปัจจุบันได้
8. การสอบเทียบเครื่องวัดอุณหภูมิรังสีอินฟราเรด
เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดต้องได้รับการสอบเทียบเพื่อแสดงอุณหภูมิของวัตถุที่วัดได้อย่างถูกต้อง โดยทั่วไป รอบการสอบเทียบของการวัดอุณหภูมิอินฟราเรดคือหนึ่งปี ขอแนะนำให้ใช้เตาเผาเนื้อดำที่มีรูปร่างเป็นโพรงและมีค่าการแผ่รังสี 0.995 เพื่อสอบเทียบเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดอย่างแม่นยำ หากการวัดอุณหภูมิของเทอร์โมมิเตอร์ที่ใช้อยู่เกินเกณฑ์ที่ยอมรับได้ในระหว่างการใช้งาน จะต้องส่งคืนไปยังผู้ผลิตหรือศูนย์ซ่อมเพื่อทำการสอบเทียบอีกครั้ง
