استانداردهای اصول اندازه گیری و نمونه های کاربردی دماسنج های مادون قرمز

استانداردهای اصول اندازه گیری و نمونه های کاربردی دماسنج های مادون قرمز

استفاده از دماسنج مادون قرمز برای اندازه‌گیری دما بدون تماس مزایای زیادی دارد، از اجسام کوچک یا دشوار تا مواد شیمیایی خورنده و مواد سطح حساس. این مقاله به این مزیت می پردازد و دامنه کاربرد تعیین انتخاب صحیح دماسنج مادون قرمز را توضیح می دهد. به دلیل حرکت اتم‌ها و مولکول‌ها، هر جسم امواج الکترومغناطیسی ساطع می‌کند و مهم‌ترین طول موج یا محدوده طیفی برای اندازه‌گیری دمای غیرتماسی بین 0.2 و 2 است.0 μ M. پرتوهای طبیعی در این محدوده به عنوان تابش حرارتی یا تابش مادون قرمز شناخته می شوند.

ابزار آزمایش برای اندازه گیری دما توسط تابش مادون قرمز جسم اندازه گیری شده، طبق استاندارد صنعتی آلمان DIN16160، دماسنج تشعشعی، دماسنج تشعشعی یا دماسنج مادون قرمز نامیده می شود. این نام‌ها همچنین برای ابزارهایی که دما را با استفاده از پرتوهای رنگی مرئی ساطع شده توسط جسم اندازه‌گیری شده اندازه‌گیری می‌کنند، و همچنین ابزارهایی که دما را از چگالی نسبی تابش طیفی بدست می‌آورند.

مزایای اندازه گیری دما با استفاده از دماسنج های مادون قرمز

مزایای زیادی برای اندازه گیری دمای بدون تماس با دریافت تابش مادون قرمز از جسم اندازه گیری شده وجود دارد. به این ترتیب، اندازه گیری دما را می توان بدون مشکل برای اجسامی که دسترسی یا جابجایی آنها دشوار است، مانند موادی که عملکرد انتقال حرارت ضعیفی دارند یا ظرفیت گرمایی بسیار کمی دارند، انجام داد. زمان پاسخ کوتاه دماسنج مادون قرمز می تواند به سرعت به تنظیم موثر مدار دست یابد. دماسنج قطعاتی ندارد که فرسوده شوند، بنابراین هیچ هزینه مستمری مانند استفاده از دماسنج وجود ندارد. به خصوص در اجسام اندازه گیری شده بسیار کوچک، مانند استفاده از اندازه گیری تماسی، هدایت حرارتی جسم منجر به خطاهای اندازه گیری قابل توجهی می شود. شکی نیست که دماسنج ها را می توان در اینجا و همچنین برای مواد شیمیایی خورنده یا سطوح حساس مانند روی رنگ، کاغذ، و مسیرهای پلاستیکی استفاده کرد. با اندازه گیری کنترل از راه دور، دوری از مناطق خطرناک امکان پذیر است و اپراتورها را غیر خطرناک می کند.

اصل و ساخت دماسنج مادون قرمز

مادون قرمز دریافتی از جسم اندازه گیری شده را از طریق یک لنز و یک فیلتر روی آشکارساز متمرکز کنید. آشکارساز یک سیگنال جریان یا ولتاژ متناسب با دما را با ادغام چگالی تابش جسم اندازه گیری شده تولید می کند. در قطعات الکتریکی متصل، سیگنال دما خطی می شود، ناحیه انتشار تصحیح می شود و به سیگنال خروجی استاندارد تبدیل می شود.

در اصل دو نوع دتکتور دما وجود دارد: دتکتورهای دمایی قابل حمل و دتکتورهای دمای ثابت. بنابراین، هنگام انتخاب یک آشکارساز دمای مادون قرمز مناسب برای نقاط اندازه گیری مختلف، ویژگی های زیر اصلی ترین ویژگی ها خواهد بود:

1. کولیماتور

کولیماتور این عملکرد را دارد و بلوک اندازه گیری یا نقطه ای که دماسنج به آن اشاره می کند قابل مشاهده است. نواحی بزرگ جسم اندازه گیری شده اغلب می تواند بدون کولیماتور باشد. هنگام اندازه گیری اجسام کوچک و فواصل دور، توصیه می شود از یک دید به شکل یک آینه شفاف با مقیاس داشبورد یا نقطه اشاره لیزری استفاده کنید.

2. لنز

لنز نقطه اندازه گیری دماسنج را تعیین می کند. برای اجسام بزرگ معمولاً یک دماسنج با فاصله کانونی ثابت کافی است. اما زمانی که فاصله اندازه گیری از نقطه کانونی دور باشد، تصویر لبه نقطه اندازه گیری نامشخص خواهد بود. به همین دلیل بهتر است از لنز زوم استفاده کنید. در محدوده بزرگنمایی داده شده، دماسنج می تواند فاصله اندازه گیری را تنظیم کند. دماسنج جدید دارای لنز قابل تعویض با زوم است و لنزهای دور و نزدیک بدون کالیبراسیون و بازرسی مجدد قابل تعویض هستند.

3. حسگرها، یعنی گیرنده های طیفی

هنگام انتخاب حساسیت طیفی، باید به نوارهای طیفی جذب هیدروژن و دی اکسید کربن نیز توجه شود. در محدوده طول موج مشخصی که به عنوان "پنجره اتمسفر" شناخته می شود، H2 و CO2 تقریباً به نور مادون قرمز نفوذ می کنند. بنابراین، حساسیت دماسنج به تغییرات نور باید در این محدوده باشد تا تاثیر تغییرات غلظت اتمسفر را حذف کند. هنگام اندازه گیری لایه های نازک یا شیشه، باید موادی را نیز در نظر گرفت که به راحتی در محدوده طول موج خاصی نفوذ نمی کنند. برای جلوگیری از خطاهای اندازه گیری ناشی از نور پس زمینه، از سنسورهای مناسبی که فقط دمای سطح را دریافت می کنند، استفاده می شود. فلزات دارای این ویژگی فیزیکی هستند و با کاهش طول موج، تابش افزایش می یابد. بر اساس تجربه، اندازه‌گیری دمای فلزات معمولاً طول موج اندازه‌گیری کوتاه‌تری را انتخاب می‌کند.