כיצד לשפר את דיוק המדידה של מדחום אינפרא אדום
טמפרטורה היא גודל פיזי שמודד את החום והקור של חפץ. זהו פרמטר תרמי נפוץ וחשוב מאוד בייצור תעשייתי. תהליכי ייצור רבים דורשים ניטור ובקרה של טמפרטורה. אם מצב ההפעלה של ציוד מסוים תקין יבוא לידי ביטוי ברור בטמפרטורה, כך שניתן להבין את מצב הפעולה והתקלות של ציוד אלקטרומכני על סמך שינויים בערכי הטמפרטורה. לא ניתן למדוד טמפרטורה ישירות, יש למדוד אותה בעקיפין בעזרת תכונות פיזיקליות מסוימות של האובייקט. טבלה 1 מפרטת שיטות ומאפיינים נפוצים למדידת טמפרטורה. ביניהם, למדידת טמפרטורה אינפרא אדום, כטכנולוגיית מדידת טמפרטורה נפוצה, יש יתרונות ברורים.
1. מאפייני מדחום אינפרא אדום
מדידת טמפרטורה אינפרא אדום היא טכנולוגיית מדידת טמפרטורה ללא מגע. יש לו את המאפיינים הבאים: (1) מדידה ללא מגע; (2) זמן תגובה מהיר, כמה עשיריות השניה; (3) רגישות גבוהה, רזולוציית טמפרטורה של 0.1 מעלות ורזולוציה מרחבית ברמת מילימטר; (4) טווח מדידת טמפרטורה רחב, מעשרות מעלות מתחת לאפס ועד אלפי מעלות. מאחר ואין צורך במגע עם החפץ הנמדד במהלך המדידה, ניתן לזהות במדויק את הטמפרטורה של עצמים שקשה להגיע אליהם ללא זיהום או נזק לעצם הנמדד. מד החום האדום הנייד J'I, N קל לנשיאה וקל לתפעול. זה יכול לשמש לזיהוי טמפרטורת יעד בהיבטים רבים. הוא נמצא בשימוש נרחב באבחון תקלות בציוד, HVAC, רכבות, נפט, תעשייה כימית, מתכות, זכוכית ועיבוד מתכות. ותחומים נוספים. מאמר זה מתחיל מהעקרונות הבסיסיים של מדידת טמפרטורה אינפרא אדום ומתמקד כיצד לשפר את הדיוק של מדי חום אינפרא אדום.
2. עקרונות בסיסיים של מדידת טמפרטורה אינפרא אדום
קרן אינפרא אדום היא אור בלתי נראה בעל השפעה תרמית חזקה. כל עצם בטבע יכול להקרין קרני אינפרא אדום כל עוד הטמפרטורה שלו היא מעל לאפס (-273~C). שימוש בקרינת אינפרא אדום של חפץ למדידת הטמפרטורה של חומר היא תרמומטריית אינפרא אדום. העיקרון הבסיסי והבסיס למדידת טמפרטורת אינפרא אדום הוא חוק סטפן-פילצמן. חוק זה נותן את הקשר בין טמפרטורת החומר לאנרגיית הקרינה: E - כוח הקרינה של העצם (W/m); 仃 - פליטות ספציפית של החומר; s - קבוע סטיבן-בילצמן (5.67 X 10 W/(m ·K )); הטמפרטורה המקסימלית של האובייקט (K). ניתן לראות זאת מהנוסחה לעיל: על פי כוח הקרינה הנפלט מהאובייקט (נמדד על ידי הגלאי) והפליטה הספציפית שלו (שמתקבלת מהטבלה או מהניסוי), ניתן לחשב את הטמפרטורה שלו לפי הנוסחה הנ"ל. 3 כיצד לשפר את הדיוק של מדי חום אינפרא אדום
3.1 קבע את טווח מדידת הטמפרטורה
טווח מדידת הטמפרטורה הוא מחוון הביצועים החשוב ביותר. לדוגמה, טווח כיסוי המוצרים של Raytek הוא בין -5O degree ל-3000 מעלות , אך לא ניתן להשיג זאת על ידי סוג אחד של מדחום אינפרא אדום. לכל סוג של מדחום יש טווח מדידת טמפרטורה ספציפי משלו. לכן, למשתמשים צריכה להיות הבנה כללית של הטמפרטורה שיש למדוד לפני שהם יכולים להחליט באיזה סוג מדחום להשתמש. יש להתייחס לטווח הטמפרטורות הנמדד בצורה מדויקת ומקיפה, לא צר מדי ולא רחב מדי. ככל שטווח מדידת הטמפרטורה של המדחום צר יותר, כך הרזולוציה והדיוק של אות המוצא לניטור הטמפרטורה גבוהים יותר, ומדידת הטמפרטורה מדויקת יותר. אם טווח מדידת הטמפרטורה רחב מדי, דיוק מדידת הטמפרטורה יקטן והשגיאה תהיה גדולה יותר. פליטת חומר נפוצה
