ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของเทอร์โมมิเตอร์
ช่วงการวัดอุณหภูมิ: เทอร์โมมิเตอร์แต่ละประเภทมีช่วงการวัดอุณหภูมิเฉพาะของตัวเอง ไม่แคบหรือกว้างเกินไป โดยทั่วไป ยิ่งช่วงการวัดอุณหภูมิแคบลง ความละเอียดของสัญญาณเอาต์พุตสำหรับการตรวจสอบอุณหภูมิก็จะยิ่งสูงขึ้น ความแม่นยำและความน่าเชื่อถือนั้นง่ายต่อการแก้ไข หากช่วงการวัดอุณหภูมิกว้างเกินไป ความแม่นยำในการวัดอุณหภูมิจะลดลง
ความยาวคลื่นการทำงาน: ตามกฎของการแผ่รังสีของวัตถุดำ การเปลี่ยนแปลงของพลังงานการแผ่รังสีที่เกิดจากอุณหภูมิในแถบคลื่นสั้นของสเปกตรัมจะสูงกว่าการเปลี่ยนแปลงของพลังงานการแผ่รังสีที่เกิดจากข้อผิดพลาดในการแผ่รังสี ดังนั้นจึงเป็นการดีกว่าที่จะใช้คลื่นสั้นให้มากที่สุดเมื่อทำการวัดอุณหภูมิ แต่ต้องพิจารณาปัจจัยของการแผ่รังสีร่วมกับวัตถุที่ตรวจพบ:
คุณสมบัติการแผ่รังสีและพื้นผิวของวัสดุเป้าหมายกำหนดความยาวคลื่นการตอบสนองทางสเปกตรัมของไพโรมิเตอร์ และสำหรับวัสดุโลหะผสมที่มีการสะท้อนแสงสูง จะมีค่าการแผ่รังสีต่ำหรือแตกต่างกัน ในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิสูง ความยาวคลื่นของเจียสำหรับการวัดวัสดุโลหะจะอยู่ใกล้อินฟราเรด และสามารถเลือก {{0}}.8~1.0μm ได้ โซนอุณหภูมิอื่นๆ สามารถเลือกได้ 1.6, 2.2 และ 3.9μm เนื่องจากวัสดุบางชนิดมีความโปร่งใสที่ความยาวคลื่นหนึ่ง พลังงานอินฟราเรดจะทะลุผ่านวัสดุเหล่านี้ และควรเลือกความยาวคลื่นพิเศษสำหรับวัสดุนี้ เช่น การวัดอุณหภูมิภายในแก้วที่มีความยาวคลื่น 10, 2.2 และ 3.9 μm (แก้วที่จะทดสอบควรหนามาก มิฉะนั้น จะทะลุผ่านได้) 5.0 μm ใช้สำหรับวัดอุณหภูมิพื้นผิวของแก้ว 8~14 μm เหมาะสำหรับการตรวจวัดบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำ และ 3.43 μm ใช้สำหรับวัดฟิล์มพลาสติกโพลีเอทิลีน 4.3 หรือ 7.9 μm สำหรับโพลีเอสเตอร์ และความหนาเกิน 0.4 มม. 8~14μm เช่น การวัด CO ในเปลวไฟด้วยแถบแคบที่ 4.64μm, การวัด NO2 ในเปลวไฟด้วย 4.47μm เป็นต้น
ขนาดจุด: พื้นที่ของจุดวัดของเทอร์โมมิเตอร์เรียกว่า "ขนาดจุด" เพื่อให้อ่านค่าอุณหภูมิได้ดีที่สุด ระยะห่างระหว่างเทอร์โมมิเตอร์กับชิ้นงานทดสอบต้องมีช่วงที่เหมาะสม ยิ่งห่างจากเป้าหมายมากเท่าไร ขนาดจุดก็จะยิ่งใหญ่ขึ้นเท่านั้น ดังนั้น ในการประยุกต์ใช้งาน ควรให้ความสนใจกับอัตราส่วนของระยะทางต่อขนาดจุด หรือ D:S เมื่อกำหนดระยะการวัด ควรใช้ความระมัดระวังเพื่อให้เส้นผ่านศูนย์กลางของชิ้นงานเท่ากับหรือมากกว่าขนาดจุดที่วัดได้ หากเป้าหมายมีขนาดเล็กกว่าขนาดสปอตที่กำลังวัด เทอร์โมมิเตอร์จะวัดอุณหภูมิของวัตถุพื้นหลังไปพร้อม ๆ กัน ทำให้ความแม่นยำในการอ่านลดลง
เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดสามารถแบ่งออกเป็นเครื่องวัดอุณหภูมิแบบสีเดียวและเครื่องวัดอุณหภูมิแบบสองสี (เครื่องวัดอุณหภูมิแบบสีด้วยรังสี) ตามหลักการ สำหรับเทอร์โมมิเตอร์แบบสีเดียว เมื่อทำการวัดอุณหภูมิ พื้นที่ของเป้าหมายที่จะวัดควรเต็มขอบเขตการมองเห็นของเทอร์โมมิเตอร์ ขอแนะนำโดยทั่วไปว่าขนาดเป้าหมายที่วัดได้จะเกิน 50 เปอร์เซ็นต์ของขอบเขตการมองเห็น หากขนาดเป้าหมายเล็กกว่าขอบเขตการมองเห็น พลังงานรังสีพื้นหลังจะเข้าสู่ขอบเขตการมองเห็นของเทอร์โมมิเตอร์และรบกวนการอ่านค่าอุณหภูมิ ทำให้เกิดข้อผิดพลาด สำหรับไพโรมิเตอร์แบบสองสี อุณหภูมิจะถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของพลังงานการแผ่รังสีในแถบความยาวคลื่นสองแถบที่แยกจากกัน ดังนั้น เมื่อเป้าหมายที่จะวัดมีขนาดเล็กเกินไปที่จะเติมเต็มขอบเขตการมองเห็น และมีควัน ฝุ่น และสิ่งกีดขวางบนเส้นทางการวัด ซึ่งทำให้พลังงานรังสีลดทอนลง จะไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อผลการวัด สำหรับเป้าหมายขนาดเล็กที่เคลื่อนที่หรือสั่น บางครั้งก็เคลื่อนที่ในขอบเขตการมองเห็น หรือบางส่วนอาจเคลื่อนออกจากขอบเขตการมองเห็น ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ การใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบสองสีจะเหมาะสมกว่า หากไม่สามารถเล็งโดยตรงระหว่างเทอร์โมมิเตอร์กับชิ้นงานได้ และช่องวัดโค้งงอ แคบ ปิดกั้น ฯลฯ ควรเลือกเทอร์โมมิเตอร์แบบไฟเบอร์ออปติกแบบสองสี เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก ความยืดหยุ่น และความสามารถในการส่งพลังงานการแผ่รังสีออปติคอลผ่านช่องโค้ง ปิดกั้น และพับ ทำให้สามารถวัดชิ้นงานที่ยากต่อการเข้าถึง ในสภาวะที่รุนแรง หรือใกล้กับสนามแม่เหล็กไฟฟ้า
ปัจจัยระยะทาง (ความละเอียดทางแสง) ถูกกำหนดโดยอัตราส่วน D:S ซึ่งเป็นอัตราส่วนของระยะทาง D ระหว่างโพรบไพโรมิเตอร์ไปยังเป้าหมายและเส้นผ่านศูนย์กลางลำแสง หากต้องติดตั้งเทอร์โมมิเตอร์ให้ห่างไกลจากเป้าหมายเนื่องจากสภาวะแวดล้อม และเพื่อวัดเป้าหมายขนาดเล็ก ควรเลือกเทอร์โมมิเตอร์ที่มีความละเอียดเชิงแสงสูง ยิ่งความละเอียดออปติคอลสูงเท่าไร อัตราส่วน D:S ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น หากเทอร์โมมิเตอร์อยู่ห่างจากเป้าหมายและเป้าหมายมีขนาดเล็ก ควรเลือกเทอร์โมมิเตอร์ที่มีค่าสัมประสิทธิ์ระยะทางสูง สำหรับไพโรมิเตอร์ที่มีความยาวโฟกัสคงที่ จุดนั้นจะมีขนาดเล็กที่จุดโฟกัสของระบบออปติคอล และจุดนั้นจะเพิ่มขึ้นในระยะใกล้และไกลจากจุดโฟกัส ระยะทางมีสองปัจจัย ดังนั้น เพื่อให้วัดอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำในระยะใกล้และไกลจากจุดโฟกัส ขนาดของชิ้นงานที่จะวัดควรใหญ่กว่าขนาดจุดที่โฟกัส เทอร์โมมิเตอร์แบบซูมมีตำแหน่งโฟกัสขนาดเล็กซึ่งปรับได้ตามระยะทางไปยังเป้าหมาย ถ้า D:S เพิ่มขึ้น พลังงานที่ได้รับจะลดลง หากรูรับแสงรับไม่เพิ่มขึ้น ค่าสัมประสิทธิ์ระยะทาง D:S จะเพิ่มขึ้นได้ยาก
เวลาตอบสนอง: ระบุความเร็วปฏิกิริยาของเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่วัดได้ ซึ่งระบุเป็นเวลาที่ต้องใช้สำหรับ 95 เปอร์เซ็นต์ของพลังงานหลังจากอ่านค่าได้ ซึ่งสัมพันธ์กับค่าคงที่เวลาของเครื่องตรวจจับโฟโต้ วงจรประมวลผลสัญญาณ และระบบแสดงผล . หากความเร็วในการเคลื่อนที่ของชิ้นงานเร็วมากหรือเมื่อวัดชิ้นงานที่มีความร้อนสูง ควรเลือกเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดที่ตอบสนองเร็ว ไม่เช่นนั้นจะไม่ได้รับการตอบสนองของสัญญาณที่เพียงพอ และความแม่นยำในการวัดจะลดลง สำหรับกระบวนการระบายความร้อนแบบอยู่กับที่หรือแบบเป้าหมายที่มีความเฉื่อยทางความร้อน เวลาตอบสนองของไพโรมิเตอร์สามารถผ่อนปรนได้ ดังนั้น การเลือกเวลาตอบสนองของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดจึงควรปรับให้เข้ากับสถานการณ์ของเป้าหมายที่วัดได้ โดยพิจารณาจากความเร็วในการเคลื่อนที่ของเป้าหมายและความเร็วการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของเป้าหมายเป็นหลัก สำหรับเป้าหมายที่อยู่นิ่งหรือเป้าหมายเนื่องจากความเฉื่อยทางความร้อน หรือเมื่อความเร็วของอุปกรณ์ควบคุมที่มีอยู่จำกัด เวลาตอบสนองของไพโรมิเตอร์สามารถผ่อนปรนได้
ฟังก์ชันการประมวลผลสัญญาณ: ในมุมมองของความแตกต่างระหว่างกระบวนการแบบไม่ต่อเนื่อง (เช่น การผลิตชิ้นส่วน) และกระบวนการต่อเนื่อง เทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดจำเป็นต้องมีฟังก์ชันการประมวลผลสัญญาณที่หลากหลาย (เช่น การคงค่าสูงสุด การคงค่าในหุบเขา ค่าเฉลี่ย) เช่น เมื่อ การวัดอุณหภูมิของขวดบนสายพาน จำเป็นต้องใช้ฟังก์ชันคงค่าสูงสุดเพื่อส่งสัญญาณเอาต์พุตของอุณหภูมิไปยังตัวควบคุม มิฉะนั้นเทอร์โมมิเตอร์จะอ่านค่าอุณหภูมิที่ต่ำกว่าระหว่างขวด หากใช้การคงค่าสูงสุด ควรตั้งเวลาตอบสนองของเทอร์โมมิเตอร์ให้นานกว่าช่วงเวลาระหว่างขวดเล็กน้อย เพื่อให้มีขวดอย่างน้อยหนึ่งขวดอยู่ภายใต้การวัดเสมอ
