لیزری دماسنج: اصل عمل. لیزری دماسنج از راه دور (عکس)

اندازه گیری دما ممکن است ارتباط و از راه دور. بیشترین مشترک ترموکوپلها، دماسنجهای و سنسورهای مقاومت است که نیاز به تماس با جسم، به عنوان مثال. K. اندازه گیری درجه حرارت خود را دارد. آنها این کار را به آرامی، اما ارزان هستند.

سنسور موقعیت اندازه گیری اشعه مادون قرمز از جسم، ارائه نتایج سریع، و به منظور تعیین درجه حرارت در حال حرکت و بدن ثابت در vacuo و غیر قابل دسترس معمولا استفاده می شود با توجه به پرخاشگری از محیط زیست، از ویژگی های شکل یا تهدید امنیتی. قیمت چنین دستگاه نسبتا بالا است، اگر چه در برخی موارد قابل مقایسه با تماس دستگاه.

دماسنج تک رنگ

روش تک رنگ برای تعیین درخشندگی کل با استفاده از یک طول موج از پیش تعیین شده. پیاده سازی از پروب ساده دستی با اندازه گیری از راه دور به دستگاه های قابل حمل پیچیده اجازه می دهد به طور همزمان مشاهده یک شی و خوانش درجه حرارت خود را به در حافظه و یا چاپ آنها وارد شود. سنسور ثابت به عنوان آشکارسازهای ساده با کوچک آرایش الکترونیک از راه دور، و با مقاومت بالا با دستگاه های از راه دور PID کنترل ارائه شده است. فیبر نوری، لیزر هدف، خنک کننده آب، حضور صفحه نمایش و اسکنر - اختیاری نظارت گزینه های فرآیند و سیستم های کنترل.

پیکربندی، فیلتر طیفی، محدوده درجه حرارت عامل، اپتیک، زمان پاسخ و روشنایی از شی عناصر مهم است که عملکرد تاثیر می گذارد و باید به دقت در فرآیند انتخاب در نظر گرفته است.

سنسور ممکن است ساده دو سیم، و دستگاه با حساسیت بالا مقاوم در برابر سایش پیچیده است.

گزیده ای از پاسخ طیفی و درجه حرارت در ارتباط با وظایف اندازه گیری خاص. طول موج های کوتاه برای درجه حرارت بالا و طولانی استفاده می شود - برای کم است. اگر اشیاء شفاف هستند، برای مثال، پلاستیکی و شیشه ای، آن فیلتر uzkovolnovaya ضروری است. گروه جذب CH فیلم های پلی اتیلن 3.43 .mu.m است. جداسازی از طیف در این محدوده ساده محاسبه نشر. به طور مشابه، مواد شیشه مانند در طول موج 4.6 میکرون، که اجازه می دهد تا به دقت درجه حرارت از سطح شیشه ای تعیین مات می شود. 1-4 میکرون رهبری منطقه قادر می سازد تا اندازه گیری از طریق خلاء دهانه بازرسی و محفظه های فشار. جایگزین - استفاده از کابل فیبر نوری.

اپتیک و RTT ناچیز در اکثر موارد هستند، از میدان دید به اندازه 3 سانتی متر در فاصله 50 سانتی متر و زمان پاسخ کمتر از 1 ثانیه کافی است. برای متناوب جسم در حال حرکت های کوچک و یا سریع در یک (قطر 3mm) کوچک لازم و یا کوچکتر اندازه گیری (0.75 میلی متر) نقطه است. دور هدف (3-300 متر) نیاز به تنظیم نوری، به عنوان یک رشته استاندارد از نظر بیش از حد بزرگ شود. در برخی موارد، این روش با استفاده از یک رادیومتری دو موج. فیبر نوری اجازه می دهد تا از راه دور الکترونیک از محیط های تهاجمی، برای از بین بردن اثر نویز و برای حل این مشکل دسترسی.

دماسنج لیزری اساسا در محدوده 0.2-5.0 با زمان پاسخ کنترل می شود. پاسخ سریع می توانید نویز سیگنال و اثر آهسته در حساسیت را افزایش دهد. هنگامی که گرمایش القایی نیاز به پاسخ فوری، و برای نوار نقاله - آهسته تر پاسخ.

دماسنج تک رنگ IR ساده است و در موارد استفاده که در آن محصولات با کیفیت بالا برای ایجاد یک کنترل درجه حرارت بسیار مهم است.

دماسنج دو طول موج

برای انجام وظایف پیچیده تر، که در آن دقت اندازه گیری مطلق حیاتی است، و که در آن محصول است به استرس فیزیکی یا شیمیایی قرار، و رادیومتری دو موج اعمال می شود. مفهوم در اوایل 1950s پدید آمده است، و تغییرات اخیر در طراحی سخت افزار و افزایش بهره وری آن و کاهش هزینه ها.

روش شامل در اندازه گیری چگالی طیفی توان در دو طول موج متفاوت است. درجه حرارت از جسم را می توان به طور مستقیم از ابزار را بخواند، اگر نشر از همان برای هر طول موج. موارد مصرف درست است حتی اگر میدان دید تا حدی مسدود شده مواد نسبتا سرد، مانند گرد و غبار، صفحه نمایش سیم پنجره خاکستری و شفاف خواهد بود. روش تئوری ساده است. اگر هر دو طول موج پرتو همان (برای بدن خاکستری)، ضریب انتشار کاهش می یابد و رابطه متناسب با دمای شود.

دو طول موج دماسنج لیزری در صنعت و تحقیقات به عنوان یک سنسور ساده منحصر به فرد است که می تواند خطای اندازه گیری را کاهش می دهد استفاده می شود.

علاوه بر این، دماسنج با چند مجموعه برای مواد که بدن خاکستری، ضریب جذب که با طول موج متفاوت است. در این موارد ما نیاز به یک تجزیه و تحلیل دقیق از ویژگی های سطح مواد در رابطه ضریب طول موج، دما و ترکیب شیمیایی از سطح. با این داده ها ممکن است برای ایجاد یک الگوریتم محاسبه بسته به تابش طیفی در طول موجهای مختلف به درجه حرارت.

قوانین ارزیابی

برای ارزیابی دقت اندازه گیری کاربر باید در بر داشت زیر مطمئن شوید:

• سنسور مادون قرمز ذاتا رنگ متمایز.
• اگر سطح براق است، سپس دستگاه را ایجاد خواهد شد نه تنها ساطع بلکه انرژی منعکس شده است.
• اگر جسم شفاف است، آن را فیلتر IR لازم (به عنوان مثال، مات شیشه ای در 5 میکرون) است.
• در نه نفر از ده مورد اندازه گیری کاملا دقیق مورد نیاز است. تکرار قرائت و عدم تعصب را با دقت لازم را فراهم. هنگامی که تغییرات درخشندگی و پردازش دشوار است، باید در دو یا چند طول موج پرتو و باقی بماند.

المان ها

لیزر بدون تماس دماسنج نسخهها کار در اصل از انرژی مادون قرمز در ورودی و سیگنال خروج. دستگاه مدار عمومی متشکل از یک جمع آوری اپتیک، لنز، فیلتر طیفی و آشکارساز به عنوان یک رابط خارجی. پردازش پویا است متفاوت انجام شده است، اما می توان آن را کاهش داد به منظور ارتقاء، سیگنال ثبات حرارتی خطی و تحول. در طول موج 0.5-5.0 میکرون - متعارف پنجره های شیشه ای برای تابش موج کوتاه، کوارتز و کوارتز برای میانی و ژرمانیوم یا سولفید روی برای 8-14 طیف میکرون، فیبر استفاده می شود.

چشم

لیزری دماسنج از راه دور با مشخصه یک میدان دید کنترل دما اندازه نقطه در یک فاصله معین - (FOV). تغییر قطر میدان دید مستقیم به یک تغییر در فاصله بین دماسنج و جسم اندازه گیری متناسب است. ارزش خود را بستگی به سازنده و تاثیر بر قیمت واحد. الگو وجود دارد با PP از 1 میلی متر برای اندازه گیری نقطه، و اپتیک دوربرد (7 سانتی متر در فاصله 9 متر). فاصله کار می کند دقت خواندن تاثیر نمی گذارد، اگر جسم را پر می کند نقطه اندازه گیری. از دست دادن سیگنال حداکثر باید 1٪ تجاوز نمی کند.

هدف

دماسنج مادون قرمز متعارف تولید اندازه گیری بدون دستگاه های اضافی. این برای استفاده با اشیاء بزرگ، مانند وب مقاله، که در آن دقت نقطه مورد نیاز نمی باشد قابل قبول است. برای اشیاء کوچک و یا دور با استفاده از یک پرتو لیزر. ایجاد چند مدل از رویت لیزر.

1. پرتو افست از محور نوری. ساده ترین مدل است که در دستگاه های با وضوح کم به اشیاء بزرگ استفاده می شود، به عنوان مثال. K. مجاورت انحراف بیش از حد بزرگ است.
2. پرتو هممحور. هنوز از محور نوری منحرف نشود. اندازه گیری مرکز نقطه دقیقا در هر فاصله مشخص شده است.
3. دوگانه لیزر. قطر نقطه برچسب دو نقطه، که حذف نیاز به حدس زدن و یا محاسبه قطر و به خطا منجر نمی شود.
4. اشاره گر مدور افست. این میدان از نظر اندازه و مرز خارجی نشان می دهد.
5. 3 نقطه اشاره گر کواکسیال. پرتو به سه نقطه های روشن در همان خط تقسیم شده است. نقطه میانی نشان دهنده مرکز نقطه ای، و قطر بیرونی از علامت آن است.

با هدف ارائه کمک های موثر در جهت دماسنج دقیقا در جسم اندازه گیری است.

فیلتر

دماسنج ها فیلتر موج کوتاه برای اندازه گیری درجه حرارت بالا (> 500 درجه سانتی گراد) و فیلترهای با طول موج بلند برای دماهای پایین استفاده می شود (-40 ° C). آشکارسازهای سیلیکون، به عنوان مثال، مقاوم در برابر گرما، و طول موج کوچک خطای اندازه گیری را کاهش می دهد. دیگر فیلترهای انتخابی برای فیلم های پلاستیکی (3.43 میکرون و 7.9 میکرون)، شیشه ای (5.1 میکرون) و شعله (3.8 میکرون) استفاده می شود.

سنسور

ترین سنسور یا ولتاژ تولید فوتوالکتریک وقتی که به اشعه مادون قرمز، و یا حساس به نور، در معرض تن E. مقاومت آن در برابر تحت عمل منبع انرژی تغییر می دهد. آنها سریع، بسیار حساس هستند، یک رانش درجه حرارت قابل قبول، که ممکن است غلبه بر، برای مثال، مدار مقاومت گرمایی جبران درجه حرارت، به صورت خودکار مدار صفر و دامنه محدود حفاظت همدما.

دماسنج زنجیره IR در مورد 100-1000 سیگنال میلی ولت خروجی آشکارساز افزایش هزار برابری تنظیم شده است، خطی است، و به عنوان یک نتیجه، نشان دهنده یک سیگنال جریان یا ولتاژ خطی. مقدار بهینه آن از 4/20 میلی آمپر، برای به حداقل رساندن دخالت خارجی. این سیگنال را می توان به پورت RS-232 و یا به کنترل کننده PID، صفحه نمایش از راه دور و یا دستگاه ضبط تغذیه می کند. تجسم دیگر استفاده از سیگنال:

• روشن / خاموش سیگنال؛
• ارزش نگه اوج؛
• زمان پاسخ قابل تنظیم.
• یک نمونه و نگه دارید مدار است.

سرعت

دماسنج لیزری مادون قرمز دارای زمان پاسخ طور متوسط از 300 میلی ثانیه، اگر چه استفاده از آشکارسازهای سیلیکونی می توانید یک مقدار از 10 میلی ثانیه برسد. در بسیاری از دستگاه های واکنش تغییر زمان به تعدیل سر و صدا های ورودی و تنظیم حساسیت. همیشه نیاز به یک زمان پاسخ به حداقل برساند. برای مثال، در زمان گرمایش القایی باید در محدوده 10-50 میلی ثانیه باشد.

ویژگی های دماسنج لیزری

Etekcity Lasergrip 630 - مادون قرمز 2 لیزری قیمت دماسنج از 35.99 $. ویژگی ها:

• محدوده دما -50 ... 580 ° C؛
• دقت +/- 2٪؛
• فاصله نسبت اندازه نقطه 16 تا: 1؛
• نشر از 0.1-1.0؛
• زمان پاسخ <500 میلی ثانیه؛
• وضوح 1 درجه سانتی گراد

دماسنج لیزری (تصویر) همچنین در مورد بزرگترین، کوچکترین و میانگین دمای اطلاع. نقطه اندازه گیری است که توسط 2 سانتی متر در زیر منتقل نقطه هدف. لیزر با هدف قرار دادن دقیق تر در تقاطع اشعه (36 سانتی متر).

Amprobe IR-710 - دماسنج لیزری مادون قرمز، قیمت 49.95 $ می باشد. ویژگی ها:

• محدوده دما -50 ... 538 ° C؛
• حداقل اندازه نقطه از 20 میلی متر.
• دقت +/- 2٪؛
• فاصله نسبت اندازه نقطه از 12: 1؛
• نشر از 0.95؛
• زمان پاسخ از 500 میلی ثانیه؛
• وضوح 1 درجه سانتی گراد

این دماسنج لیزری (عکس) به غیر از دمای کنونی، آن را نیز نشان می دهد که مقادیر حداقل و حداکثر.