La selección de un termómetro infrarrojo se puede dividir en tres aspectos:
(1) Indicadores de rendimiento, como rango de temperatura, tamaño del punto, longitud de onda de trabajo, precisión de la medición, ventana, pantalla y salida. , tiempo de respuesta, accesorios de protección, etc.;
(2) Condiciones ambientales y de trabajo, como temperatura ambiente, ventana, visualización y salida, accesorios de protección, etc.;
( 3) Otros En términos de selección, factores como la facilidad de uso, el rendimiento de mantenimiento y calibración y el precio también tienen un cierto impacto en la elección del termómetro.
Con el continuo desarrollo de la tecnología, los mejores diseños y nuevos desarrollos en termómetros infrarrojos han proporcionado a los usuarios instrumentos con diversas funciones y multiusos, ampliando sus opciones. Otras opciones incluyen facilidad de uso, capacidades de reparación y calibración y precio. Al seleccionar un modelo de termómetro, primero debe determinar los requisitos de medición, como la temperatura del objetivo a medir, el tamaño del objetivo a medir, la distancia de medición, el material del objetivo a medir, el entorno donde ubicación del objetivo, velocidad de respuesta, precisión de la medición, portátil o en línea, etc. Comparando varios modelos de termómetros existentes, seleccione el modelo de instrumento que pueda cumplir con los requisitos anteriores y seleccione la mejor combinación en términos de rendimiento, función y precio entre muchos; Modelos que puedan cumplir con los requisitos anteriores.
1. Determine el rango de medición de temperatura
Determine el rango de medición de temperatura: El rango de medición de temperatura es el indicador de rendimiento más importante del termómetro. Algunos productos de termómetro pueden alcanzar un rango de -50 ℃ -+3000 ℃, pero esto no se puede lograr con un solo tipo de termómetro infrarrojo. Cada modelo de termómetro tiene su propio rango de medición de temperatura específico. Por lo tanto, el rango de temperatura medido por el usuario debe considerarse de forma precisa y exhaustiva, ni demasiado estrecho ni demasiado amplio. Según la ley de radiación del cuerpo negro, el cambio en la energía radiante causado por la temperatura en la banda de longitud de onda corta del espectro excederá el cambio en la energía radiada causado por el error de emisividad. Por lo tanto, se debe utilizar la onda corta tanto como sea posible al medir la temperatura. . En términos generales, cuanto más estrecho sea el rango de medición de temperatura, mayor será la resolución de la señal de salida para monitorear la temperatura, y la precisión y confiabilidad son más fáciles de resolver. Si el rango de medición de temperatura es demasiado amplio, se reducirá la precisión de la medición de temperatura. Por ejemplo, si la temperatura objetivo que se está midiendo es 1000 °C, primero determine si está en línea o es portátil, y si es portátil. Hay muchos modelos que cumplen con esta temperatura, como el 3iLR3, el 3i2M y el 3i1M. Si la precisión de la medición es importante, es mejor elegir el modelo 2M o 1M, porque si elige el modelo 3iLR, su rango de medición de temperatura es muy amplio y el rendimiento de la medición de alta temperatura será peor si el usuario no solo mide; el objetivo de 1000°C, pero también hay que cuidarlo. Para objetivos de baja temperatura, debe elegir 3iLR3.
.2. Determinar el tamaño del objetivo
Los termómetros infrarrojos se pueden dividir en termómetros de un solo color y termómetros de dos colores (termómetros colorimétricos de radiación) según sus principios. Para un termómetro de un solo color, al medir la temperatura, el área objetivo medida debe llenar el campo de visión del termómetro. Se recomienda que el tamaño del objetivo medido supere el 50% del campo de visión. Si el tamaño del objetivo es menor que el campo de visión, la energía de radiación de fondo ingresará a las ramas visual y acústica del termómetro e interferirá con la lectura de la medición de temperatura, provocando errores. Por el contrario, si el objetivo es mayor que el campo de visión del termómetro, el termómetro no se verá afectado por el fondo fuera del área de medición. Para los termómetros colorimétricos, si el campo de visión no está completo, hay humo, polvo, obstrucciones en el camino de medición o hay una atenuación de la energía de radiación, no tendrá un impacto significativo en los resultados de la medición. Para objetivos pequeños que están en movimiento o vibrando, los termómetros colorimétricos son la mejor opción. Esto se debe al pequeño diámetro y la flexibilidad de la luz, que puede transmitir energía de radiación óptica en canales curvos, bloqueados y plegados.
En algunos termómetros, la temperatura está determinada por la relación de energía radiada en dos bandas de longitud de onda independientes. Por lo tanto, cuando el objetivo medido es pequeño, no llena el sitio y hay humo, polvo u obstrucción en el camino de medición que atenúa la energía de radiación, no afectará los resultados de la medición. Incluso cuando la energía se atenúa en un 95%, se puede garantizar la precisión requerida en la medición de la temperatura. Para objetivos que son pequeños y están en movimiento o vibrando; objetivos que a veces se mueven dentro del campo de visión o pueden salirse parcialmente del campo de visión, en estas condiciones, usar un termómetro de dos colores es la mejor opción. Si es imposible apuntar directamente entre el termómetro y el objetivo, o si el canal de medición es curvo, estrecho o bloqueado, la mejor opción es un termómetro de fibra óptica de dos colores. Esto se debe a su pequeño diámetro y flexibilidad, que puede transmitir energía de radiación óptica a través de canales curvos, bloqueados y plegados, por lo que puede medir objetivos de difícil acceso, que tienen condiciones duras o que están cerca de campos electromagnéticos.
.3. Determinar el coeficiente de distancia (resolución óptica)
El coeficiente de distancia está determinado por la relación D:S, es decir, la distancia D entre la sonda del termómetro y el objetivo y la relación medida del diámetro del objetivo. Si el termómetro debe instalarse lejos del objetivo debido a las condiciones ambientales y es necesario medir objetivos pequeños, se debe seleccionar un termómetro con alta resolución óptica. Cuanto mayor sea la resolución óptica, es decir, cuanto mayor sea la relación D:S, mayor será el coste del termómetro. El termómetro infrarrojo Raytek D:S varía de 2:1 (factor de distancia baja) a más de 300:1 (factor de distancia alta). Si el termómetro está lejos del objetivo y el objetivo es pequeño, se debe seleccionar un termómetro con un coeficiente de distancia alto. Para un termómetro con una distancia focal fija, el foco del sistema óptico es la posición más pequeña del punto de luz, y el punto de luz aumentará tanto cerca como lejos de la posición del enfoque. Hay dos coeficientes de distancia. Por lo tanto, para medir con precisión la temperatura a distancias cercanas y alejadas del foco, el tamaño del objetivo a medir debe ser mayor que el tamaño del punto en el foco. El termómetro con zoom tiene una posición de enfoque mínima que se puede ajustar de acuerdo. a la distancia al objetivo. A medida que aumenta D:S, la energía recibida disminuye. Si no se aumenta la apertura de recepción, será difícil aumentar el coeficiente de distancia D:S, lo que aumentará el coste del instrumento.
4. Determine el rango de longitud de onda
La emisividad y las características de la superficie del material objetivo determinan la longitud de onda correspondiente del espectro del termómetro. Para materiales de aleación de alta reflectividad, hay baja o. emisividades variables. En áreas de alta temperatura, la mejor longitud de onda para medir materiales metálicos es el infrarrojo cercano, que puede ser de 0,8 a 1,0 μm. Hay otras zonas de temperatura disponibles: 1,6 μm, 2,2 μm y 3,9 μm. Dado que algunos materiales son transparentes en determinadas longitudes de onda, la energía infrarroja penetrará en estos materiales y se debe seleccionar una longitud de onda especial para este material. Por ejemplo, cuando se mide la temperatura interna del vidrio, se utilizan 1,0 μm, 2,2 μm y 3,9 μm (el vidrio a medir debe ser muy grueso, de lo contrario se transmitirá cuando se mide la temperatura de la superficie del vidrio, 5,0 μm); se utiliza para medir el área de baja temperatura, de 8 a 14 μm es adecuado. Por ejemplo, al medir una película plástica de polietileno, elija 3,43 μm, poliéster debe elegir 4,3 μm o 7,9 μm, y si el espesor supera los 0,4 mm, elija 8-14 μm. Por ejemplo, la banda estrecha de 4,64 μm se utiliza para medir CO en la llama y 4,47 μm se utiliza para medir NO2 en la llama.
5. Determinar el tiempo de respuesta
El tiempo de respuesta representa la velocidad de respuesta del termómetro infrarrojo al cambio de temperatura medido. Se define como el tiempo necesario para alcanzar el 95% de la temperatura. energía de la última lectura Está relacionada con la constante de tiempo del fotodetector, circuito de procesamiento de señales y sistema de visualización. El tiempo de respuesta de algunos termómetros infrarrojos puede ser de hasta 1 ms, que es mucho más rápido que los métodos de medición de temperatura por contacto. Si el objetivo se mueve muy rápido o cuando se mide un objetivo que se calienta rápidamente, se debe utilizar un termómetro infrarrojo de respuesta rápida. De lo contrario, no se logrará una respuesta de señal suficiente y se reducirá la precisión de la medición. Sin embargo, no todas las aplicaciones requieren un termómetro infrarrojo de respuesta rápida. Cuando existe inercia térmica para procesos térmicos estacionarios o objetivo, se puede relajar el tiempo de respuesta del termómetro. Por tanto, la elección del tiempo de respuesta del termómetro infrarrojo debe adaptarse a las condiciones del objetivo que se está midiendo. El tiempo de respuesta se determina principalmente en función de la velocidad de movimiento del objetivo y la velocidad de cambio de temperatura del objetivo. Para objetivos estacionarios o sujetos a inercia térmica, o la velocidad del equipo de control existente es limitada, el tiempo de respuesta del termómetro se puede relajar.
.6. Función de procesamiento de señales
En vista de la diferencia entre procesos discretos (como la producción de piezas) y procesos continuos, se requiere que los termómetros infrarrojos tengan múltiples funciones de procesamiento de señales (como como retención de pico, retención de valor de valle, valor promedio) están disponibles para su selección. Por ejemplo, cuando se mide la temperatura de botellas en una cinta transportadora, se utiliza la retención de pico y la señal de salida de temperatura se transmite al controlador. De lo contrario, el termómetro marca un valor de temperatura más bajo entre botellas. Si utiliza la retención de picos, establezca el tiempo de respuesta del termómetro un poco más largo que el intervalo de tiempo entre botellas para que siempre se mida al menos una botella.
7. Consideración de las condiciones ambientales
Las condiciones ambientales en las que se encuentra el termómetro tienen un gran impacto en los resultados de la medición y deben ser consideradas y resueltas adecuadamente, de lo contrario afectará el precisión de la medición de temperatura e incluso causar daños. Cuando la temperatura ambiente es alta y hay polvo, humo y vapor, se pueden utilizar accesorios como cubiertas protectoras, refrigeración por agua, sistemas de refrigeración por aire y purgas de aire proporcionados por el fabricante. Estos accesorios abordan eficazmente las influencias ambientales y protegen el termómetro para una medición precisa de la temperatura. Al determinar los accesorios, se debe solicitar estandarizar los servicios siempre que sea posible para reducir los costos de instalación. Los termómetros bicolores de fibra óptica son la mejor opción cuando el ruido, los campos electromagnéticos, las vibraciones o condiciones ambientales inaccesibles, u otras condiciones adversas, el humo, el polvo u otras partículas reducen la señal de energía de medición.
Un termómetro colorimétrico es la mejor opción. En presencia de ruido, campos electromagnéticos, vibraciones, condiciones ambientales inaccesibles u otras condiciones adversas, es recomendable elegir un termómetro colorimétrico ligero.
En aplicaciones selladas o con materiales peligrosos (como contenedores o cámaras de vacío), el termómetro observa a través de una ventana. El material debe ser lo suficientemente resistente y atravesar el rango de longitud de onda operativa del termómetro utilizado. También determine si el operador también necesita observar a través de la ventana, así que elija una ubicación de instalación y un material de ventana apropiados para evitar influencias mutuas. En aplicaciones de medición de baja temperatura, se suelen utilizar materiales de Ge o Si como ventanas, que son opacos a la luz visible y el ojo humano no puede observar el objetivo a través de la ventana. Si el operador necesita pasar a través del objetivo de la ventana, se debe utilizar un material óptico que transmita tanto radiación infrarroja como luz visible, como ZnSe o BaF2, como material de la ventana.
Cuando existen gases inflamables en el entorno de trabajo del termómetro, se puede utilizar un termómetro infrarrojo intrínsecamente seguro para realizar mediciones y monitoreo seguros en una determinada concentración de entorno de gas inflamable.
En el caso de condiciones ambientales duras y complejas, puede elegir un sistema con monitores y cabezales medidores de temperatura separados para facilitar la instalación y configuración. La forma de salida de señal se puede seleccionar para que coincida con el equipo de control actual.
8. Calibración del termómetro de radiación infrarroja
El termómetro de infrarrojos debe estar calibrado para que muestre correctamente la temperatura del objetivo que se está midiendo. El ciclo de calibración general para la medición de temperatura por infrarrojos es de un año. Se recomienda utilizar un horno de cuerpo negro con forma de cavidad y una emisividad de 0,995 para calibrar con precisión el termómetro infrarrojo. Si la medición de temperatura del termómetro utilizado está fuera de tolerancia durante el uso, es necesario devolverlo al fabricante o al centro de mantenimiento para su recalibración.