תקנים של עקרון המדידה ומגמות פיתוח של מדי חום אינפרא אדום
ישנם יתרונות רבים לשימוש במדחום אינפרא אדום למדידת טמפרטורה ללא מגע, והיישומים שלו נעים מחפצים קטנים או שקשה להגיע אליהם ועד כימיקלים קורוזיביים ומשטחים רגישים. מאמר זה ידון ביתרון זה, ייתן את ההחלטיות בבחירת מדחום אינפרא אדום הנכון, ויסביר את היקף היישום. בשל תנועת האטומים והמולקולות, כל עצם מקרין גלים אלקטרומגנטיים. אורך הגל או הטווח הספקטרלי החשוב ביותר למדידת טמפרטורה ללא מגע הוא 0.2 עד 2.0 מיקרומטר. קרניים טבעיות בטווח זה נקראות קרינה תרמית או קרני אינפרא אדום.
מכשירי בדיקה המודדים את הטמפרטורה של קרני אינפרא אדום המוקרנות מהאובייקט הנמדד נקראים מדי חום קרינה, מדי חום קרינה או מדי חום אינפרא אדום לפי התקן התעשייתי הגרמני DIN16160. שמות אלו מתייחסים גם לאותם מכשירים המודדים טמפרטורה על ידי קרניים צבעוניות גלויות המוקרנות על ידי העצם הנמדד, ואשר גוזרים את הטמפרטורה מצפיפות הקרינה של הספקטרום היחסי.
1. יתרונות מדידת טמפרטורה מדחום אינפרא אדום
למדידת טמפרטורה ללא מגע על ידי קליטת קרני אינפרא אדום המוקרנות על ידי האובייקט הנבדק יש יתרונות רבים. בצורה זו ניתן למדוד ללא כל בעיה את הטמפרטורה של עצמים שקשה להגיע אליהם או שהם בתנועה, כמו חומרים בעלי תכונות העברת חום גרועות או קיבולת חום קטנה מאוד. זמן התגובה הקצר של מדחום האינפרא אדום מאפשר יישום מהיר של לולאות ויסות אפקטיביות. למדחום אין חלקים שנשחקים, ולכן אין עלויות שוטפות הקשורות לשימוש במדחום. במיוחד עבור עצמים קטנים מאוד שיש למדוד, כגון מדידת מגע, תתרחש טעות מדידה גדולה עקב המוליכות התרמית של האובייקט. ניתן להשתמש כאן במדחום ללא בעיות, והם משמשים עם כימיקלים קורוזיביים או משטחים רגישים, כמו צבע, נייר ומסילות פלסטיק. באמצעות מדידת שלט רחוק, הוא יכול להיות רחוק מהאזור המסוכן, כך שהמפעיל לא נמצא בסכנה.
2. מגמת התפתחות
כמו תחומים רבים של טכנולוגיית חישה, גם מגמת הפיתוח של מדי חום היא לקראת צורות קטנות ומעודנות. הבית העגול עם חוט מרכזי הוא הצורה האידיאלית ביותר להתקנה במכונות וציוד. מגמת התפתחות זו מושגת באמצעות מזעור מתמשך של רכיבי חשמל ורמה גבוהה של חישוב, מה שהופך רכיבי חשמל קטנים ומתוחכמים יותר להתרכז בחללים קטנים יותר ויותר. בהשוואה לטכנולוגיה אנלוגית בעבר, היישום של מיקרו-בקרים משפר את הדיוק של גובה הליניאריזציה של אות הגלאי, ובכך גם משפר את הדיוק של המכשיר.
היצע השוק דורש קליטת ערכי מדידה מהירה וזולה, שיכולה להוציא ישירות אות זרם/מתח לינארי פרופורציונלי לטמפרטורה. עיבוד ערכי מדידה, כגון פונקציית השטחה, אחסון ערכים מיוחדים או מגע גבול ימוקם במכשיר החכם. ניתן לתקן את זה מחוץ לאזור הסכנה גם אם המכונה פועלת. בשלב זה, זה יכול להיות מותאם גם על ידי SPS. באמצעות שימוש בבקרות הגוף, ניתן כיום לממש את ממשק אפיק הנתונים ללא בעיות, אך חיבור הרשת טרם מומש, והמשך עיבוד האותות עדיין משתמש באותות האנלוגיים הסטנדרטיים של פעם. בגזרת הגלאים נעשה שימוש בחומרים חדשים כחיישנים פוטו-אלקטריים, אשר אישרו את השיפור ברגישות ואף ברזולוציה. בין חיישני סרט חם, חיישנים חדשים דורשים רק זמני התאמה קצרים יותר. הפיתוח האחרון של מדי חום עם כוונות הוא העדשה החלופית עם זום, אותה ניתן להחליף ללא בדיקה חוזרת של כיול, תוך שימוש באותו בסיס עבור עמדות מדידה שונות. מכשירים, חיסכון בעלויות ניהול מחסן.
