เทอร์โมมิเตอร์สามจุด
ระบบอินฟราเรด:
เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดประกอบด้วยระบบแสง เครื่องตรวจจับแสง เครื่องขยายสัญญาณ การประมวลผลสัญญาณ เอาต์พุตการแสดงผล และส่วนอื่นๆ ระบบออพติคัลจะรวบรวมพลังงานรังสีอินฟราเรดของเป้าหมายในขอบเขตการมองเห็น และขนาดของขอบเขตการมองเห็นจะถูกกำหนดโดยส่วนออปติคัลของเทอร์โมมิเตอร์และตำแหน่งของวัตถุ พลังงานอินฟราเรดมุ่งเน้นไปที่เครื่องตรวจจับแสงและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่สอดคล้องกัน สัญญาณจะผ่านแอมพลิฟายเออร์และวงจรประมวลผลสัญญาณ และจะถูกแปลงเป็นค่าอุณหภูมิของชิ้นงานที่วัดได้หลังจากได้รับการแก้ไขตามอัลกอริทึมของการรักษาภายในของเครื่องมือและการแผ่รังสีของเป้าหมาย
การเลือกใช้เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ด้าน คือ
ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพ เช่น ช่วงอุณหภูมิ ขนาดจุด ความยาวคลื่นในการทำงาน ความแม่นยำในการวัด เวลาตอบสนอง ฯลฯ สภาพแวดล้อมและสภาวะการทำงาน เช่น อุณหภูมิแวดล้อม หน้าต่าง จอแสดงผลและเอาต์พุต อุปกรณ์ป้องกัน ฯลฯ ตัวเลือกอื่นๆ เช่น ความง่ายในการใช้งาน การบำรุงรักษา และประสิทธิภาพการสอบเทียบและราคา ฯลฯ ก็มีผลกระทบบางประการต่อการเลือกใช้เทอร์โมมิเตอร์เช่นกัน ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีและเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง การออกแบบที่ดีที่สุดและความก้าวหน้าใหม่ของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดช่วยให้ผู้ใช้มีฟังก์ชันและเครื่องมืออเนกประสงค์ที่หลากหลาย เพื่อเพิ่มทางเลือก
กำหนดช่วงอุณหภูมิ:
ช่วงการวัดอุณหภูมิเป็นดัชนีประสิทธิภาพที่สำคัญที่สุดของเทอร์โมมิเตอร์ ตัวอย่างเช่น ผลิตภัณฑ์ของ Raytek (Ray Thai) ครอบคลุมช่วง -50 องศา - บวก 3000 องศา แต่ไม่สามารถทำได้ด้วยเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดประเภทเดียว เทอร์โมมิเตอร์แต่ละประเภทมีช่วงอุณหภูมิเฉพาะของตัวเอง ดังนั้นจึงต้องพิจารณาช่วงอุณหภูมิที่วัดได้ของผู้ใช้อย่างถูกต้องและครอบคลุม ไม่แคบหรือกว้างเกินไป ตามกฎของการแผ่รังสีวัตถุดำ ในแถบคลื่นสั้นของสเปกตรัม การเปลี่ยนแปลงของพลังงานรังสีที่เกิดจากอุณหภูมิจะเกินกว่าการเปลี่ยนแปลงของพลังงานรังสีที่เกิดจากข้อผิดพลาดของการแผ่รังสี ดังนั้นจึงควรใช้คลื่นสั้นให้มากที่สุดในการวัดอุณหภูมิ
กำหนดขนาดเป้าหมาย:
เทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดสามารถแบ่งออกเป็นเทอร์โมมิเตอร์แบบสีเดียวและเทอร์โมมิเตอร์แบบสองสี (เทอร์โมมิเตอร์แบบรังสีวัดสี) ตามหลักการ สำหรับเทอร์โมมิเตอร์แบบเอกรงค์ เมื่อทำการวัดอุณหภูมิ พื้นที่ของชิ้นงานที่จะวัดควรอยู่เต็มขอบเขตการมองเห็นของเทอร์โมมิเตอร์ ขอแนะนำให้ขนาดเป้าหมายที่วัดได้เกิน 50 เปอร์เซ็นต์ของขอบเขตการมองเห็น หากขนาดเป้าหมายเล็กกว่าขอบเขตการมองเห็น พลังงานรังสีพื้นหลังจะเข้าสู่สัญลักษณ์ภาพและเสียงของเทอร์โมมิเตอร์ และรบกวนการอ่านค่าการวัดอุณหภูมิ ทำให้เกิดข้อผิดพลาด ในทางกลับกัน หากเป้าหมายมีขนาดใหญ่กว่ามุมมองของไพโรมิเตอร์ พื้นหลังที่อยู่นอกพื้นที่การวัดจะไม่ได้รับผลกระทบจากไพโรมิเตอร์
อุณหภูมิของเทอร์โมมิเตอร์แบบสองสีถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของพลังงานการแผ่รังสีในแถบความยาวคลื่นสองแถบที่เป็นอิสระกัน ดังนั้นเมื่อเป้าหมายที่จะวัดมีขนาดเล็ก ไม่เต็มพื้นที่ และมีควัน ฝุ่น หรือสิ่งกีดขวางบนเส้นทางการวัดที่ทำให้พลังงานรังสีอ่อนลง ก็จะไม่ส่งผลกระทบต่อผลการวัด แม้ว่าในกรณีของการลดพลังงานลง 95 เปอร์เซ็นต์ คุณยังคงสามารถรับประกันความแม่นยำในการวัดอุณหภูมิที่ต้องการได้ สำหรับเป้าหมายที่มีขนาดเล็กและเคลื่อนที่หรือสั่นสะเทือน บางครั้งเคลื่อนที่ไปในขอบเขตการมองเห็น หรืออาจเคลื่อนออกจากขอบเขตการมองเห็นบางส่วน ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ การใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบสองสีถือเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด หากไม่สามารถเล็งโดยตรงระหว่างเทอร์โมมิเตอร์กับเป้าหมายได้ และช่องการวัดงอ แคบ ถูกบล็อก ฯลฯ เทอร์โมมิเตอร์แบบไฟเบอร์ออปติกสองสีคือตัวเลือกที่ดีที่สุด เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก มีความยืดหยุ่น และความสามารถในการส่งพลังงานรังสีเชิงแสงผ่านช่องสัญญาณแบบโค้ง ถูกบล็อก และแบบพับ ซึ่งช่วยให้สามารถตรวจวัดเป้าหมายที่เข้าถึงได้ยาก ในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย หรือใกล้สนามแม่เหล็กไฟฟ้า
การกำหนดความละเอียดของแสง (ระยะทางและความไว)
ความละเอียดเชิงแสงถูกกำหนดโดยอัตราส่วน D ต่อ S ซึ่งเป็นอัตราส่วนของระยะห่าง D ระหว่างไพโรมิเตอร์กับเป้าหมายและเส้นผ่านศูนย์กลาง S ของจุดตรวจวัด หากต้องติดตั้งเทอร์โมมิเตอร์ให้ห่างจากเป้าหมายเนื่องจากสภาพแวดล้อม และต้องวัดชิ้นงานขนาดเล็ก ควรเลือกเทอร์โมมิเตอร์ที่มีความละเอียดแสงสูง ยิ่งความละเอียดของแสงสูงเท่าใด อัตรา D:S ก็จะยิ่งสูงขึ้น ค่าใช้จ่ายของเทอร์โมมิเตอร์ก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย
กำหนดช่วงความยาวคลื่น:
คุณสมบัติการเปล่งรังสีและพื้นผิวของวัสดุเป้าหมายจะกำหนดการตอบสนองทางสเปกตรัมหรือความยาวคลื่นของไพโรมิเตอร์ สำหรับวัสดุโลหะผสมที่มีการสะท้อนแสงสูง จะมีการปล่อยรังสีต่ำหรือแปรผัน ในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิสูง ความยาวคลื่นที่ดีที่สุดสำหรับการวัดวัสดุโลหะคือใกล้กับอินฟราเรด และสามารถเลือกความยาวคลื่น {{0}}.18-1.0μm ได้ โซนอุณหภูมิอื่นๆ สามารถเลือกความยาวคลื่น 1.6μm, 2.2μm และ 3.9μm เนื่องจากวัสดุบางชนิดมีความโปร่งใสในช่วงความยาวคลื่นหนึ่ง พลังงานอินฟราเรดจะทะลุผ่านวัสดุเหล่านี้ และควรเลือกความยาวคลื่นพิเศษสำหรับวัสดุนี้ ตัวอย่างเช่น ความยาวคลื่น 10 μm, 2.2 μm และ 3.9 μm ใช้ในการวัดอุณหภูมิภายในของแก้ว (แก้วที่จะทดสอบจะต้องมีความหนามาก มิฉะนั้นจะทะลุผ่าน) ความยาวคลื่น ความยาวคลื่น 5.0 μm ใช้สำหรับวัดอุณหภูมิภายในของแก้ว ความยาวคลื่น 3.43 μm ใช้สำหรับการวัดฟิล์มพลาสติกโพลีเอทิลีน และใช้ความยาวคลื่น 4.3 μm หรือ 7.9 μm สำหรับโพลีเอสเตอร์ หากความหนาเกิน 0.4 มม. ให้เลือกความยาวคลื่น 8-14μm; อีกตัวอย่างหนึ่งคือ การวัด C02 ในเปลวไฟด้วยแถบความถี่แคบ 4.24-4.3μm ความยาวคลื่น วัด C0 ในเปลวไฟด้วยความยาวคลื่นแถบแคบ 4.64μm และวัด N02 ในเปลวไฟที่ความยาวคลื่น 4.47μm .
กำหนดเวลาตอบสนอง:
เวลาตอบสนองจะแสดงความเร็วปฏิกิริยาของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่วัดได้ซึ่งหมายถึงเวลาที่ต้องใช้เพื่อให้ได้พลังงานถึง 95 เปอร์เซ็นต์ของการอ่านครั้งสุดท้ายซึ่งสัมพันธ์กับค่าคงที่เวลาของเครื่องตรวจจับแสง, วงจรประมวลผลสัญญาณ และระบบแสดงผล เวลาตอบสนองของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดใหม่สามารถเข้าถึง 1ms ซึ่งเร็วกว่าวิธีการวัดอุณหภูมิแบบสัมผัสมาก หากความเร็วในการเคลื่อนที่ของเป้าหมายเร็วมากหรือเมื่อทำการวัดเป้าหมายที่ให้ความร้อนอย่างรวดเร็ว ควรเลือกเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดที่ตอบสนองเร็ว ไม่เช่นนั้นจะไม่สามารถบรรลุการตอบสนองของสัญญาณที่เพียงพอ และความแม่นยำในการวัดจะลดลง อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทุกการใช้งานที่ต้องการเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดที่ตอบสนองรวดเร็ว สำหรับกระบวนการระบายความร้อนแบบอยู่กับที่หรือแบบเป้าหมายที่มีความเฉื่อยทางความร้อน เวลาตอบสนองของไพโรมิเตอร์สามารถผ่อนคลายได้ ดังนั้น การเลือกเวลาตอบสนองของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดควรปรับให้เข้ากับสถานการณ์ของชิ้นงานที่วัด
