ทางเลือกที่ถูกต้องของเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรด

ทางเลือกที่ถูกต้องของเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรด

การเลือกใช้เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดสามารถแบ่งออกเป็นสามด้าน:

(1) ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพ เช่น ช่วงอุณหภูมิ ขนาดสปอต ความยาวคลื่นการทำงาน ความแม่นยำในการวัด หน้าต่าง การแสดงผลและเอาต์พุต เวลาตอบสนอง อุปกรณ์เสริมป้องกัน ฯลฯ

(2) สภาพแวดล้อมและสภาพการทำงาน เช่น อุณหภูมิแวดล้อม หน้าต่าง จอแสดงผลและเอาต์พุต อุปกรณ์ป้องกัน ฯลฯ

(3) การเลือกด้านอื่นๆ เช่น ความสะดวกในการใช้งาน ประสิทธิภาพการบำรุงรักษาและการสอบเทียบ และราคา ก็มีผลบางประการต่อการเลือกเทอร์โมมิเตอร์เช่นกัน
ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีและเทคโนโลยี การออกแบบที่ดีที่สุดและความก้าวหน้าใหม่ของเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดทำให้ผู้ใช้มีฟังก์ชันที่หลากหลายและเครื่องมืออเนกประสงค์ ซึ่งเป็นการเพิ่มทางเลือก การเลือกด้านอื่นๆ เช่น การใช้งานง่าย ความสามารถในการซ่อมแซมและการสอบเทียบ และราคา เมื่อเลือกรุ่นเทอร์โมมิเตอร์ อันดับแรกคุณควรกำหนดข้อกำหนดในการวัด เช่น อุณหภูมิของชิ้นงานที่จะวัด ขนาดของชิ้นงานที่จะวัด ระยะการวัด วัสดุของชิ้นงานที่จะวัด สภาพแวดล้อมของ เป้าหมาย ความเร็วในการตอบสนอง ความแม่นยำในการวัด แบบพกพาหรือแบบออนไลน์ ฯลฯ ในการเปรียบเทียบเทอร์โมมิเตอร์รุ่นต่างๆ ที่มีอยู่ ให้เลือกรุ่นเครื่องมือที่สามารถตอบสนองความต้องการข้างต้น เลือกที่ลงตัวที่สุดทั้งด้านประสิทธิภาพ ฟังก์ชัน และราคา จากหลายๆ รุ่นที่สามารถตอบโจทย์ข้างต้นได้

กำหนดช่วงอุณหภูมิ
กำหนดช่วงการวัดอุณหภูมิ: ช่วงการวัดอุณหภูมิเป็นดัชนีประสิทธิภาพที่สำคัญที่สุดของเทอร์โมมิเตอร์ ตัวอย่างเช่น ผลิตภัณฑ์ Raytek (Raytek) ครอบคลุมช่วง -50 องศา - บวก 3000 องศา แต่เทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดชนิดเดียวไม่สามารถทำได้ เทอร์โมมิเตอร์แต่ละประเภทมีช่วงอุณหภูมิเฉพาะของตัวเอง ดังนั้น ช่วงอุณหภูมิที่วัดได้ของผู้ใช้ต้องได้รับการพิจารณาอย่างแม่นยำและครอบคลุม ไม่แคบหรือกว้างเกินไป ตามกฎการแผ่รังสีของวัตถุดำ การเปลี่ยนแปลงของพลังงานการแผ่รังสีที่เกิดจากอุณหภูมิในแถบคลื่นสั้นของสเปกตรัมจะมากกว่าการเปลี่ยนแปลงของพลังงานการแผ่รังสีที่เกิดจากข้อผิดพลาดในการแผ่รังสี ดังนั้นจึงเป็นการดีกว่าที่จะใช้คลื่นสั้นให้มากที่สุดเมื่อทำการวัดอุณหภูมิ โดยทั่วไป ยิ่งช่วงการวัดอุณหภูมิแคบลง ความละเอียดของสัญญาณเอาต์พุตของการตรวจสอบอุณหภูมิก็จะยิ่งสูงขึ้น และความแม่นยำและความน่าเชื่อถือก็แก้ไขได้ง่าย หากช่วงการวัดอุณหภูมิกว้างเกินไป ความแม่นยำในการวัดอุณหภูมิจะลดลง ตัวอย่างเช่น หากอุณหภูมิเป้าหมายที่วัดได้คือ 1,000 องศาเซลเซียส ให้พิจารณาก่อนว่าเป็นแบบออนไลน์หรือแบบพกพา และดูว่าเป็นแบบพกพาหรือไม่ มีหลายรุ่นที่ตรงตามอุณหภูมินี้ เช่น 3iLR3, 3i2M, 3i1M หากความแม่นยำในการวัดเป็นสิ่งสำคัญ ควรเลือกประเภท 2M หรือ 1M จะดีกว่า เนื่องจากหากใช้ประเภท 3iLR ช่วงการวัดอุณหภูมิจะกว้างมากและประสิทธิภาพการวัดอุณหภูมิที่สูงจะแย่ สำหรับเป้าหมายอุณหภูมิต่ำ เราต้องเลือก 3iLR3

กำหนดขนาดเป้าหมาย
เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดสามารถแบ่งออกเป็นเครื่องวัดอุณหภูมิแบบสีเดียวและเครื่องวัดอุณหภูมิแบบสองสี (เครื่องวัดอุณหภูมิแบบสีด้วยรังสี) ตามหลักการ สำหรับเทอร์โมมิเตอร์แบบสีเดียว เมื่อทำการวัดอุณหภูมิ พื้นที่ของเป้าหมายที่จะวัดควรเต็มขอบเขตการมองเห็นของเทอร์โมมิเตอร์ ขอแนะนำให้ขนาดเป้าหมายที่วัดได้เกิน 50 เปอร์เซ็นต์ของขอบเขตการมองเห็น หากขนาดเป้าหมายเล็กกว่าขอบเขตการมองเห็น พลังงานการแผ่รังสีพื้นหลังจะเข้าสู่สัญลักษณ์ภาพและเสียงของเทอร์โมมิเตอร์ และรบกวนการอ่านค่าการวัดอุณหภูมิ ทำให้เกิดข้อผิดพลาด ในทางกลับกัน หากเป้าหมายมีขนาดใหญ่กว่าขอบเขตการมองเห็นของไพโรมิเตอร์ ไพโรมิเตอร์จะไม่ได้รับผลกระทบจากพื้นหลังนอกพื้นที่การวัด สำหรับเทอร์โมมิเตอร์แบบสี อุณหภูมิจะถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของพลังงานการแผ่รังสีในแถบความยาวคลื่นสองแถบที่แยกจากกัน ดังนั้น เมื่อเป้าหมายที่จะวัดมีขนาดเล็ก ไม่เต็มขอบเขตการมองเห็น และมีควัน ฝุ่น และสิ่งกีดขวางบนเส้นทางการวัดซึ่งทำให้พลังงานรังสีลดทอนลง ก็จะไม่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อผลการวัด . สำหรับชิ้นงานขนาดเล็กและเคลื่อนไหวหรือสั่น เทอร์โมมิเตอร์แบบสีเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด นี่เป็นเพราะเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กของรังสีแสงและความยืดหยุ่นในการขนส่งพลังงานที่เปล่งแสงผ่านช่องโค้ง ปิดกั้น และพับ

สำหรับเทอร์โมมิเตอร์สองสี Raytek (Lei Tai) อุณหภูมิจะถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของพลังงานการแผ่รังสีในแถบความยาวคลื่นสองแถบที่แยกจากกัน 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

การกำหนดปัจจัยระยะทาง (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 จุดโฟกัสของระบบออปติคัลคือตำแหน่งที่เล็กที่สุดของจุดนั้น และจุดที่ใกล้และไกลจากจุดโฟกัสจะเพิ่มขึ้น ระยะทางมีสองปัจจัย ดังนั้น เพื่อให้วัดอุณหภูมิในระยะใกล้และไกลจากโฟกัสได้อย่างแม่นยำ ขนาดของชิ้นงานที่วัดได้ควรใหญ่กว่าขนาดจุดที่โฟกัส เทอร์โมมิเตอร์แบบซูมมีตำแหน่งโฟกัสต่ำสุดซึ่งปรับได้ตามระยะทางไปยังเป้าหมาย ถ้า D:S เพิ่มขึ้น พลังงานที่ได้รับจะลดลง หากช่องรับสัญญาณไม่เพิ่มขึ้น ค่าสัมประสิทธิ์ระยะทาง D:S จะเพิ่มขึ้นได้ยาก ซึ่งจะทำให้ต้นทุนของอุปกรณ์สูงขึ้น

4.4 การกำหนดช่วงความยาวคลื่น
คุณสมบัติการแผ่รังสีและพื้นผิวของวัสดุเป้าหมายจะกำหนดความยาวคลื่นการตอบสนองทางสเปกตรัมของไพโรมิเตอร์ สำหรับวัสดุโลหะผสมที่มีการสะท้อนแสงสูง จะมีค่าการแผ่รังสีต่ำหรือแตกต่างกัน ในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิสูง ความยาวคลื่นที่ดีที่สุดสำหรับการวัดวัสดุโลหะคือช่วงอินฟราเรดใกล้ และสามารถเลือก 0.8-1.0 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 5.0μmใช้ในการวัดอุณหภูมิพื้นผิวของแก้ว 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

4.5 การกำหนดเวลาตอบสนอง
เวลาตอบสนองจะระบุความเร็วปฏิกิริยาของเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่วัดได้ ซึ่งถูกกำหนดเป็นเวลาที่ต้องใช้เพื่อให้ถึง 95 เปอร์เซ็นต์ของพลังงานของการอ่านค่าสุดท้าย ซึ่งสัมพันธ์กับค่าคงที่เวลาของเครื่องตรวจจับโฟโต้ วงจรประมวลผลสัญญาณ และระบบแสดงผล เวลาตอบสนองของเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดรุ่นใหม่ของ Raytek สามารถไปถึง 1 มิลลิวินาที ซึ่งเร็วกว่าวิธีการวัดอุณหภูมิแบบสัมผัสมาก หากความเร็วในการเคลื่อนที่ของชิ้นงานเร็วมากหรือเมื่อวัดชิ้นงานที่มีความร้อนสูง ควรเลือกเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดที่ตอบสนองเร็ว ไม่เช่นนั้นจะไม่ได้รับการตอบสนองของสัญญาณที่เพียงพอ และความแม่นยำในการวัดจะลดลง อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทุกการใช้งานที่ต้องการเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดที่ตอบสนองเร็ว สำหรับกระบวนการทางความร้อนแบบคงที่หรือแบบเป้าหมายที่มีความเฉื่อยทางความร้อน เวลาตอบสนองของไพโรมิเตอร์สามารถผ่อนคลายได้ ดังนั้น การเลือกเวลาตอบสนองของเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดจึงควรปรับให้เข้ากับสถานการณ์ของเป้าหมายที่วัดได้ การกำหนดเวลาตอบสนองนั้นขึ้นอยู่กับความเร็วในการเคลื่อนที่ของเป้าหมายและความเร็วการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของเป้าหมายเป็นหลัก สำหรับเป้าหมายคงที่หรือพารามิเตอร์เป้าหมายในความเฉื่อยทางความร้อน หรือความเร็วของอุปกรณ์ควบคุมที่มีอยู่จำกัด เวลาตอบสนองของเทอร์โมมิเตอร์สามารถผ่อนคลายความต้องการได้

4.6 ฟังก์ชันการประมวลผลสัญญาณ
ในมุมมองของความแตกต่างระหว่างกระบวนการแบบไม่ต่อเนื่อง (เช่น การผลิตชิ้นส่วน) และกระบวนการต่อเนื่อง เทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดจำเป็นต้องมีฟังก์ชันการประมวลผลหลายสัญญาณ (เช่น การคงค่าสูงสุด การคงค่าในหุบเขา ค่าเฉลี่ย) ให้เลือก เช่น เมื่อวัดค่า อุณหภูมิของขวดบนสายพาน เพื่อใช้ peak hold สัญญาณเอาต์พุตของอุณหภูมิจะถูกส่งไปยังตัวควบคุม มิฉะนั้นเทอร์โมมิเตอร์จะอ่านค่าอุณหภูมิที่ต่ำกว่าระหว่างขวด หากใช้การคงค่าสูงสุด ให้ตั้งเวลาตอบสนองของเทอร์โมมิเตอร์ให้นานกว่าช่วงเวลาระหว่างขวดเล็กน้อย เพื่อให้มีขวดอย่างน้อยหนึ่งขวดอยู่ภายใต้การวัดเสมอ