หลักการมาตรฐานการวัดและแนวโน้มการพัฒนาเครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรด
การวัดอุณหภูมิแบบไม่สัมผัสด้วยอินฟราเรดเทอร์โมมิเตอร์มีข้อดีหลายประการ และการใช้งานมีตั้งแต่วัตถุขนาดเล็กหรือเข้าถึงยาก ไปจนถึงสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและพื้นผิวที่บอบบาง บทความนี้จะกล่าวถึงข้อได้เปรียบนี้ ให้ความเด็ดขาดในการเลือกเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดที่ถูกต้อง ฯลฯ เพื่อแสดงให้เห็นขอบเขตการใช้งาน เนื่องจากการเคลื่อนที่ของอะตอมและโมเลกุล วัตถุทุกชิ้นจะแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมา ความยาวคลื่นหรือช่วงสเปกตรัมที่สำคัญที่สุดสำหรับการวัดอุณหภูมิแบบไม่สัมผัสคือ 0.2 ถึง 2.0 μm รังสีธรรมชาติในช่วงนี้เรียกว่ารังสีความร้อนหรือรังสีอินฟราเรด
เครื่องมือทดสอบสำหรับการวัดอุณหภูมิด้วยรังสีอินฟราเรดที่แผ่ออกมาจากวัตถุทดสอบเรียกว่า เทอร์โมมิเตอร์แบบรังสี เทอร์โมมิเตอร์แบบรังสี หรือเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรด ตามมาตรฐานอุตสาหกรรมเยอรมัน DIN16160 การกำหนดเหล่านี้ยังใช้กับเครื่องมือที่วัดอุณหภูมิโดยการแผ่รังสีสีที่มองเห็นได้ซึ่งแผ่ออกมาจากร่างกาย และวัดค่าอุณหภูมิจากความหนาแน่นสัมพัทธ์ของการแผ่รังสีสเปกตรัม
ข้อดีของการวัดอุณหภูมิอินฟราเรดเทอร์โมมิเตอร์
การวัดอุณหภูมิแบบไม่สัมผัสโดยการรับรังสีอินฟราเรดที่แผ่ออกมาจากวัตถุที่จะวัดมีข้อดีหลายประการ ด้วยวิธีนี้ วัตถุที่เข้าถึงยากหรือเคลื่อนไหวสามารถวัดได้โดยไม่มีปัญหา เช่น วัสดุที่มีคุณสมบัติการถ่ายเทความร้อนต่ำหรือความจุความร้อนต่ำ เวลาตอบสนองที่สั้นมากของเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดทำให้สามารถควบคุมลูปได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ เทอร์โมมิเตอร์ไม่มีชิ้นส่วนสึกหรอ ดังนั้นจึงไม่มีค่าใช้จ่ายต่อเนื่องเช่นเดียวกับเทอร์โมมิเตอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวัตถุขนาดเล็กที่จะวัด เช่น การวัดแบบสัมผัส จะมีข้อผิดพลาดในการวัดขนาดใหญ่เนื่องจากค่าการนำความร้อนของวัตถุ ที่นี่สามารถใช้เทอร์โมมิเตอร์ได้โดยไม่มีปัญหาใดๆ และสำหรับสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือพื้นผิวที่บอบบาง เช่น บนรางทาสี กระดาษ และพลาสติก ด้วยการวัดการควบคุมระยะไกลทางไกล มันสามารถอยู่ห่างจากพื้นที่อันตราย เพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานไม่ตกอยู่ในอันตราย
โครงสร้างหลักของเครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรด
รังสีอินฟราเรดที่ได้รับจากวัตถุที่วัดได้จะโฟกัสไปที่เครื่องตรวจจับผ่านเลนส์ผ่านตัวกรอง เครื่องตรวจจับสร้างสัญญาณกระแสหรือแรงดันไฟฟ้าตามสัดส่วนของอุณหภูมิผ่านการรวมความหนาแน่นของรังสีของวัตถุที่วัดได้ ในส่วนประกอบทางไฟฟ้าที่เชื่อมต่อหลังจากนั้น สัญญาณอุณหภูมิจะถูกทำให้เป็นเส้นตรง พื้นที่การแผ่รังสีจะได้รับการแก้ไข และแปลงเป็นสัญญาณเอาต์พุตมาตรฐาน
แนวโน้มการพัฒนา
เช่นเดียวกับในสาขาเทคโนโลยีการตรวจจับอื่นๆ แนวโน้มการพัฒนาของเทอร์โมมิเตอร์ก็มุ่งไปสู่รูปทรงที่เล็กและงดงามเช่นกัน เปลือกทรงกลมที่มีเกลียวตรงกลางเป็นรูปทรงที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการติดตั้งบนเครื่องจักรและอุปกรณ์ และแนวโน้มการพัฒนานี้คือการทำให้เป็นจริงโดยผ่านการย่อส่วนไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง ส่วนประกอบและแคลคูลัสสูงเพื่อทำให้ชิ้นส่วนไฟฟ้าที่เล็กลงและละเอียดอ่อนมากขึ้นถูกควบแน่นในพื้นที่ที่เล็กลงและเล็กลง เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีอะนาล็อกที่ผ่านมา ความแม่นยำของความสูงเชิงเส้นของสัญญาณเครื่องตรวจจับได้รับการปรับปรุงผ่านการประยุกต์ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความแม่นยำของเครื่องมือด้วย
การจัดหาตลาดต้องการการรับค่าการวัดที่รวดเร็วและราคาไม่แพง ซึ่งสามารถส่งสัญญาณกระแส/แรงดันเชิงเส้นตามสัดส่วนอุณหภูมิโดยตรง การประมวลผลค่าการวัด เช่น ฟังก์ชันการปรับระดับ การจัดเก็บค่าพิเศษ หรือหน้าสัมผัสขอบเขตจะถูกวางไว้ในอัจฉริยะ บนจอแสดงผล ตัวควบคุมหรือ SPS (ตัวควบคุมโปรแกรม) การปรับค่าการแผ่รังสีผ่านสายเคเบิลภายนอกสามารถปรับได้นอกเขตอันตราย แม้ว่า หากเครื่องกำลังทำงานอยู่ และ SPS ยังสามารถปรับเปลี่ยนได้ในขณะนี้ ด้วยการใช้การควบคุมร่างกาย ตอนนี้สามารถรับรู้อินเทอร์เฟซบัสข้อมูลได้โดยไม่มีปัญหาใด ๆ แต่การเชื่อมต่อเครือข่ายยังไม่เกิดขึ้นจริง และการประมวลผลสัญญาณอย่างต่อเนื่องยังคงใช้สัญญาณอะนาล็อกมาตรฐานในอดีต ในส่วนเครื่องตรวจจับ ใช้วัสดุใหม่เป็นเซ็นเซอร์โฟโตอิเล็กทริก ซึ่งพิสูจน์ให้เห็นถึงการปรับปรุงความไวและแม้แต่การปรับปรุงความละเอียด ในเซ็นเซอร์ฟิล์มร้อน เซ็นเซอร์ใหม่ต้องการเวลาปรับที่สั้นลงเท่านั้น การพัฒนาล่าสุดในไพโรมิเตอร์ที่มีคอลลิเมเตอร์ เป็นเลนส์แบบถอดเปลี่ยนได้พร้อมซูม สามารถเปลี่ยนได้โดยไม่ต้องตรวจสอบการสอบเทียบซ้ำ ใช้พื้นฐานเดียวกันสำหรับตำแหน่งการวัดที่แตกต่างกัน เครื่องมือช่วยประหยัดต้นทุนการจัดการคลังสินค้า
