การอภิปรายเกี่ยวกับวิธีการเลือกเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรด

การอภิปรายเกี่ยวกับวิธีการเลือกเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรด

หลักการทำงาน
วัตถุทั้งหมดที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมพัทธ์จะปล่อยพลังงานรังสีอินฟราเรดออกสู่อวกาศโดยรอบอย่างต่อเนื่อง คุณลักษณะการแผ่รังสีอินฟราเรดของวัตถุ ได้แก่ ปริมาณพลังงานที่แผ่กระจายและการกระจายตามความยาวคลื่น มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับอุณหภูมิพื้นผิว ดังนั้นด้วยการวัดพลังงานอินฟราเรดที่แผ่ออกมาจากวัตถุนั้น จึงสามารถระบุอุณหภูมิพื้นผิวได้อย่างแม่นยำ ซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับการวัดอุณหภูมิรังสีอินฟราเรด

เมื่อใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบรังสีอินฟราเรดในการวัดอุณหภูมิของชิ้นงาน จะต้องตรวจวัดปริมาณรังสีอินฟราเรดของเป้าหมายภายในช่วงความถี่ของมันก่อน จากนั้นเทอร์โมมิเตอร์จะคำนวณอุณหภูมิของชิ้นงานที่วัดได้ เทอร์โมมิเตอร์แบบสีเดียวนั้นแปรผันตามปริมาณรังสีภายในแถบ เทอร์โมมิเตอร์แบบสองสีจะแปรผันตามอัตราส่วนของปริมาณรังสีในทั้งสองแถบ

ระบบอินฟราเรด
เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดประกอบด้วยระบบแสง เครื่องตรวจจับโฟโตอิเล็กทริค เครื่องขยายสัญญาณ การประมวลผลสัญญาณ เอาต์พุตการแสดงผล และส่วนอื่นๆ ระบบออพติคัลจะรวบรวมพลังงานรังสีอินฟราเรดเป้าหมายภายในขอบเขตการมองเห็น ขนาดของขอบเขตการมองเห็นถูกกำหนดโดยส่วนแสงของเทอร์โมมิเตอร์และตำแหน่งของพวกมัน พลังงานอินฟราเรดจะมุ่งเน้นไปที่เครื่องตรวจจับแสงและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่สอดคล้องกัน สัญญาณจะผ่านแอมพลิฟายเออร์และวงจรประมวลผลสัญญาณ และจะถูกแปลงเป็นค่าอุณหภูมิของชิ้นงานที่วัดได้หลังการแก้ไขตามอัลกอริธึมการรักษาภายในของเครื่องมือและการแผ่รังสีของเป้าหมาย

การเลือกเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ด้าน คือ
(1) ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพ เช่น ช่วงอุณหภูมิ ขนาดสปอต ความยาวคลื่นในการทำงาน ความแม่นยำในการวัด เวลาตอบสนอง ฯลฯ สภาพแวดล้อมและสภาวะการทำงาน เช่น อุณหภูมิแวดล้อม หน้าต่าง จอแสดงผลและเอาต์พุต อุปกรณ์ป้องกัน ฯลฯ ตัวเลือกอื่นๆ เช่น ความง่ายในการใช้งาน ประสิทธิภาพและราคาในการบำรุงรักษาและการสอบเทียบ ฯลฯ ก็มีผลกระทบบางประการต่อการเลือกใช้เทอร์โมมิเตอร์เช่นกัน

(2) กำหนดช่วงการวัดอุณหภูมิ ช่วงการวัดอุณหภูมิเป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพที่สำคัญที่สุดของเทอร์โมมิเตอร์ เทอร์โมมิเตอร์แต่ละรุ่นมีช่วงการวัดอุณหภูมิเฉพาะของตัวเอง ดังนั้นจึงต้องพิจารณาช่วงอุณหภูมิที่วัดได้ของผู้ใช้อย่างถูกต้องและครอบคลุม ไม่แคบหรือกว้างเกินไป ตามกฎการแผ่รังสีวัตถุดำ การเปลี่ยนแปลงของพลังงานการแผ่รังสีที่เกิดจากอุณหภูมิในแถบความยาวคลื่นสั้นของสเปกตรัมจะเกินกว่าการเปลี่ยนแปลงของพลังงานการแผ่รังสีที่เกิดจากข้อผิดพลาดของการแผ่รังสี ดังนั้นควรใช้คลื่นสั้นให้มากที่สุดในการวัดอุณหภูมิ

(3) กำหนดขนาดเป้าหมาย เทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดสามารถแบ่งออกเป็นเทอร์โมมิเตอร์แบบสีเดียวและเทอร์โมมิเตอร์แบบสองสี (เทอร์โมมิเตอร์แบบรังสีวัดสี) ตามหลักการ สำหรับเทอร์โมมิเตอร์แบบเอกรงค์ เมื่อทำการวัดอุณหภูมิ พื้นที่เป้าหมายที่วัดควรอยู่เต็มขอบเขตการมองเห็นของเทอร์โมมิเตอร์ ขอแนะนำว่าขนาดของชิ้นงานที่วัดได้เกิน 50% ของขอบเขตการมองเห็น หากขนาดเป้าหมายเล็กกว่าขอบเขตการมองเห็น พลังงานรังสีพื้นหลังจะเข้าสู่สัญญาณภาพและเสียงของเทอร์โมมิเตอร์ และรบกวนการอ่านค่าการวัดอุณหภูมิ ทำให้เกิดข้อผิดพลาด ในทางตรงกันข้าม หากเป้าหมายมีขนาดใหญ่กว่ามุมมองของเทอร์โมมิเตอร์ พื้นหลังที่อยู่นอกพื้นที่การวัดจะไม่ส่งผลต่อเทอร์โมมิเตอร์