มาตรฐานหลักการวัดและแนวโน้มการพัฒนาเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด
การใช้เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดสำหรับการวัดอุณหภูมิแบบไม่สัมผัสมีข้อดีหลายประการ และการใช้งานมีตั้งแต่วัตถุขนาดเล็กหรือเข้าถึงยาก ไปจนถึงสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและพื้นผิวที่ละเอียดอ่อน บทความนี้จะกล่าวถึงข้อดีนี้ ให้ความเด็ดขาดในการเลือกเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดที่เหมาะสม และอธิบายขอบเขตการใช้งาน เนื่องจากการเคลื่อนที่ของอะตอมและโมเลกุล วัตถุทุกชิ้นจึงแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมา ความยาวคลื่นหรือช่วงสเปกตรัมที่สำคัญที่สุดสำหรับการวัดอุณหภูมิแบบไม่สัมผัสคือ 0.2 ถึง 2.0 μm รังสีธรรมชาติในช่วงนี้เรียกว่ารังสีความร้อนหรือรังสีอินฟราเรด
เครื่องมือทดสอบที่ใช้วัดอุณหภูมิของรังสีอินฟราเรดที่แผ่ออกมาจากวัตถุที่จะวัดเรียกว่าเทอร์โมมิเตอร์แบบรังสี เทอร์โมมิเตอร์แบบรังสี หรือเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรด ตามมาตรฐานอุตสาหกรรมเยอรมัน DIN16160 ชื่อเหล่านี้ยังใช้กับเครื่องมือที่วัดอุณหภูมิด้วยรังสีสีที่มองเห็นซึ่งแผ่ออกมาจากวัตถุที่กำลังวัด และได้อุณหภูมิจากความหนาแน่นของการแผ่รังสีของสเปกตรัมสัมพัทธ์
1. ข้อดีของการวัดอุณหภูมิเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด
การวัดอุณหภูมิแบบไม่สัมผัสโดยการรับรังสีอินฟราเรดที่แผ่ออกมาจากวัตถุที่ทดสอบมีข้อดีหลายประการ ด้วยวิธีนี้ จึงสามารถวัดอุณหภูมิของวัตถุที่เข้าถึงได้ยากหรือกำลังเคลื่อนที่ได้โดยไม่มีปัญหาใดๆ เช่น วัสดุที่มีคุณสมบัติการถ่ายเทความร้อนต่ำหรือความจุความร้อนต่ำมาก เวลาตอบสนองที่สั้นของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดช่วยให้สามารถใช้งานลูปการควบคุมที่มีประสิทธิภาพได้อย่างรวดเร็ว เทอร์โมมิเตอร์ไม่มีชิ้นส่วนที่สึกหรอ ดังนั้นจึงไม่มีค่าใช้จ่ายต่อเนื่องในการใช้เทอร์โมมิเตอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวัตถุที่มีขนาดเล็กมากที่จะวัด เช่น การวัดแบบสัมผัส ข้อผิดพลาดในการวัดขนาดใหญ่จะเกิดขึ้นเนื่องจากค่าการนำความร้อนของวัตถุ เทอร์โมมิเตอร์สามารถใช้ได้โดยไม่มีปัญหาใดๆ ที่นี่ และใช้กับสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือพื้นผิวที่บอบบาง เช่น สี กระดาษ และรางพลาสติก ด้วยการวัดด้วยรีโมทคอนโทรลระยะไกล สามารถอยู่ห่างจากพื้นที่อันตรายได้ เพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานไม่ตกอยู่ในอันตราย
2. แนวโน้มการพัฒนา
เช่นเดียวกับเทคโนโลยีการตรวจจับอื่นๆ แนวโน้มการพัฒนาเทอร์โมมิเตอร์ก็มีรูปทรงที่เล็กและสวยงามเช่นกัน ตัวเรือนทรงกลมที่มีเกลียวตรงกลางเป็นรูปทรงที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการติดตั้งในเครื่องจักรและอุปกรณ์ แนวโน้มการพัฒนานี้เกิดขึ้นได้จากการย่อส่วนอุปกรณ์ไฟฟ้าให้เล็กลงอย่างต่อเนื่องและแคลคูลัสในระดับสูง ซึ่งทำให้ชิ้นส่วนไฟฟ้าที่มีขนาดเล็กและซับซ้อนมากขึ้นกระจุกตัวอยู่ในพื้นที่ขนาดเล็กลงเรื่อยๆ เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีแอนะล็อกในอดีต การประยุกต์ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์จะช่วยเพิ่มความแม่นยำของความสูงเชิงเส้นของสัญญาณเครื่องตรวจจับ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความแม่นยำของเครื่องมือด้วย
อุปทานในตลาดต้องการการรับค่าการวัดที่รวดเร็วและราคาถูก ซึ่งสามารถส่งสัญญาณกระแส/แรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นตามสัดส่วนอุณหภูมิได้โดยตรง การประมวลผลค่าการวัด เช่น ฟังก์ชันการทำให้ราบเรียบ การจัดเก็บค่าพิเศษ หรือหน้าสัมผัสขอบเขตจะถูกวางไว้ในจอแสดงผลอัจฉริยะ ตัวควบคุม หรือ SPS (ตัวควบคุมโปรแกรม) ค่าการแผ่รังสีสามารถปรับได้ผ่านสายเคเบิลภายนอก สามารถแก้ไขได้นอกเขตอันตรายแม้ว่าเครื่องจักรกำลังทำงานอยู่ก็ตาม ในขณะนี้ SPS ยังสามารถปรับได้อีกด้วย ด้วยการใช้การควบคุมร่างกาย ขณะนี้สามารถรับรู้อินเทอร์เฟซบัสข้อมูลได้โดยไม่มีปัญหาใด ๆ แต่การเชื่อมต่อเครือข่ายยังไม่ได้รับรู้ และการประมวลผลสัญญาณอย่างต่อเนื่องยังคงใช้สัญญาณอะนาล็อกมาตรฐานในอดีต ในส่วนของเครื่องตรวจจับ มีการใช้วัสดุใหม่เป็นโฟโตอิเล็กทริคเซนเซอร์ ซึ่งยืนยันการปรับปรุงในด้านความไวและความละเอียด ในบรรดาเซ็นเซอร์ฟิล์มร้อน เซ็นเซอร์ใหม่ต้องใช้เวลาในการปรับเปลี่ยนสั้นลงเท่านั้น การพัฒนาล่าสุดของเทอร์โมมิเตอร์แบบมีจุดเล็งคือเลนส์ทดแทนพร้อมซูม ซึ่งสามารถเปลี่ยนได้โดยไม่ต้องตรวจสอบการสอบเทียบอีกครั้ง โดยใช้พื้นฐานเดียวกันสำหรับตำแหน่งการวัดที่แตกต่างกัน เครื่องมือช่วยประหยัดต้นทุนการจัดการคลังสินค้า
