Nhiệt kế hồng ngoại
Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại là gì?
Một nhiệt kế hồng ngoại là một bộ cảm biến bao gồm một ống kính để tập trung ánh sáng hồng ngoại (IR) năng lượng vào một máy dò, chuyển đổi năng lượng để một tín hiệu điện có thể được hiển thị trong các đơn vị của nhiệt độ sau khi được đền bù cho sự thay đổi nhiệt độ môi trường xung quanh.
Cấu hình này tạo điều kiện đo nhiệt độ từ khoảng cách không tiếp xúc với đối tượng cần đo ( đo nhiệt độ không tiếp xúc). Như vậy, nhiệt kế hồng ngoại rất hữu ích để đo nhiệt độ trong các trường hợp không thể sử dụng cặp nhiệt điện hoặc cảm biến loại đầu dò khác hoặc không tạo ra dữ liệu chính xác vì nhiều lý do.
Một số trường hợp điển hình là nơi đối tượng cần đo đang di chuyển; trong đó đối tượng được bao quanh bởi một trường EM, như trong hệ thống sưởi cảm ứng ; trong đó vật thể được chứa trong chân không hoặc không khí có kiểm soát khác; hoặc trong các ứng dụng yêu cầu đáp ứng nhanh.
Nếu bạn cần một chứng nhận hiệu chuẩn cho các thiết bị Hồng ngoại của bạn, Dịch vụ hiệu chuẩn Omega có thể cung cấp cho bạn một. Liên hệ chúng tôi.
Nhiệt kế hồng ngoại không tiếp xúc cho phép các kỹ sư có được các phép đo nhiệt độ chính xác trong các ứng dụng trong đó không thể hoặc rất khó sử dụng bất kỳ loại cảm biến nhiệt độ nào khác .
Trong một số trường hợp, điều này là do chính ứng dụng phá hủy cảm biến kiểu tiếp xúc, chẳng hạn như khi sử dụng cặp nhiệt điện hoặc bộ phát hiện nhiệt độ điện trở để đo kim loại nóng chảy. Nếu nhiễu điện mạnh, chẳng hạn như trong hệ thống sưởi cảm ứng, trường điện từ xung quanh vật thể sẽ gây ra kết quả không chính xác trong các cảm biến thông thường. Một nhiệt kế hồng ngoại từ xa miễn dịch với cả hai vấn đề.
Để bảo trì, không có cảm biến nào khác có thể cung cấp các phép đo nhiệt độ dài, không tiếp xúc cần thiết để tìm các điểm nóng hoặc khu vực sự cố trong cột chưng cất, tàu, cách điện, đường ống, động cơ hoặc máy biến áp. Là một công cụ bảo trì và xử lý sự cố, rất khó để đánh bại một nhiệt kế laser cầm tay.
Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại bao gồm từ các cặp nhiệt hồng ngoại tương đối rẻ tiền, cho đến các máy đo dòng dựa trên máy tính tinh vi. Ở giữa là một loạt các hệ thống đo hồng ngoại cầm tay và gắn cố định, đáp ứng mọi nhu cầu giám sát nhiệt độ.
Cặp nhiệt hồng ngoại
Một cặp nhiệt điện hồng ngoại là một nhiệt kế hồng ngoại không có năng lượng, chi phí thấp để đo nhiệt độ bề mặt của vật liệu mà không cần tiếp xúc. Nó có thể được cài đặt trực tiếp trên bộ điều khiển cặp nhiệt điện thông thường, máy phát và thiết bị đọc kỹ thuật số như thể nó là một cặp nhiệt điện thay thế. Một cặp nhiệt hồng ngoại có thể được lắp đặt ở một vị trí cố định, cố định hoặc được sử dụng với đầu dò cầm tay. Bởi vì nó tự cấp nguồn, nó dựa vào bức xạ hồng ngoại tới để tạo ra tín hiệu thông qua các hiệu ứng nhiệt điện. Do đó, đầu ra của nó tuân theo các quy tắc vật lý nhiệt bức xạ và chịu sự phi tuyến. Nhưng trong một phạm vi nhiệt độ nhất định, đầu ra đủ tuyến tính để tín hiệu có thể được hoán đổi với một cặp nhiệt điện thông thường.Cặp nhiệt điện I / R chính xác
Mặc dù mỗi cặp nhiệt điện hồng ngoại được thiết kế để hoạt động trong một khu vực cụ thể, nó có thể được sử dụng bên ngoài khu vực đó bằng cách hiệu chỉnh thiết bị đọc phù hợp.
Nhiệt kế hoặc nhiệt kế bức xạ
Pyromet, vì đôi khi chúng được gọi là có nhiều cấu hình khác nhau. Một tùy chọn là bộ hiển thị / điều khiển cầm tay, cộng với đầu dò hồng ngoại kèm theo. Người vận hành hướng đầu dò vào đối tượng được đo và đọc nhiệt độ trên màn hình kỹ thuật số.
Cảm biến nhiệt độ hồng ngoạiCác thiết bị này rất lý tưởng để thực hiện các phép đo nhiệt độ điểm trên bảng mạch, vòng bi, động cơ, bẫy hơi hoặc bất kỳ thiết bị nào khác có thể đạt được bằng đầu dò. Các nhiệt kế laser hồng ngoại hạ tầng rẻ tiền là khép kín và hết pin.
Các pyromet khác là các thiết bị cầm tay hoặc gắn bao gồm một ống kính tương tự như máy ảnh 35mm. Chúng có thể được tập trung vào bất kỳ vật thể gần hoặc xa nào và sẽ đo nhiệt độ trung bình của "điểm" laser trên mục tiêu phù hợp với tầm nhìn của nó.
Nhiệt kế cầm tay được sử dụng rộng rãi để bảo trì và xử lý sự cố, bởi vì kỹ thuật viên có thể mang theo một cách dễ dàng, tập trung vào bất kỳ vật nào trong nhà máy và đọc nhiệt độ tức thời của bất cứ thứ gì từ kim loại nóng chảy đến thực phẩm đông lạnh.
Khi được gắn ở một vị trí cố định, các nhiệt kế hồng ngoại này thường được sử dụng để giám sát việc sản xuất thủy tinh, dệt, nhựa màng mỏng và các sản phẩm tương tự, hoặc các quá trình như ủ, ủ, hàn, uốn và ép.
Phần mở rộng sợi quang
Khi đối tượng cần đo không nằm trong tầm nhìn của nhiệt kế hồng ngoại, có thể sử dụng cảm biến sợi quang . Cảm biến bao gồm đầu, ống kính, cáp quang và bộ phận màn hình từ xa được gắn cách xa tới 30 ft. Cảm biến có thể được đặt trong các trường năng lượng cao, nhiệt độ môi trường lên tới 800 ° F, chân không hoặc ở những vị trí không thể tiếp cận trong các khu vực kín.
Bộ điều khiển nhiệt độ hồng ngoại sợi quang tỷ lệ 2 màu hiệu suất cao
Hệ thống hai màu
Để sử dụng trong các ứng dụng mà mục tiêu có thể bị che khuất bởi bụi, khói hoặc các chất gây ô nhiễm tương tự hoặc thay đổi khí thải như trong "đổ kim loại", nhiệt kế hồng ngoại hai màu là lý tưởng . Nó đo nhiệt độ độc lập với sự phát xạ. Các hệ thống có sẵn với các cảm biến sợi quang, hoặc có thể dựa trên cấu hình cố định hoặc cầm tay.
Máy ghi âm
Một trình điều khiển cung cấp một "bức tranh" về nhiệt độ bề mặt trên một sản phẩm chuyển động, chẳng hạn như tấm kim loại, thủy tinh, hàng dệt, kim loại cuộn hoặc nhựa. Nó bao gồm một ống kính, một gương xoay quét qua trường nhìn của ống kính, một máy dò lấy các giá trị đọc khi gương xoay và một hệ thống máy tính để xử lý dữ liệu.
Khi gương quay, máy quét đường thực hiện nhiều phép đo trên toàn bộ bề mặt, thu được thông số nhiệt độ toàn chiều rộng của sản phẩm. Khi sản phẩm di chuyển về phía trước dưới cảm biến, các lần quét liên tiếp cung cấp cấu hình của toàn bộ sản phẩm, từ cạnh này sang cạnh kia và từ đầu đến cuối.
Máy tính chuyển đổi cấu hình thành một hình ảnh nhiệtcủa sản phẩm, sử dụng nhiều màu sắc khác nhau để biểu thị nhiệt độ hoặc có thể tạo ra "bản đồ" của sản phẩm. 50 điểm đo trên chiều rộng có thể được sắp xếp theo vùng, tính trung bình và được sử dụng để điều khiển các thiết bị ngược dòng, chẳng hạn như web, hệ thống làm mát, kim phun hoặc hệ thống phủ.
Máy quét dòng có thể cực kỳ đắt tiền, nhưng họ cung cấp một trong những giải pháp duy nhất để có được một hồ sơ nhiệt độ hoàn chỉnh hoặc hình ảnh của một sản phẩm chuyển động.
Gắn kết Vs. Cặp nhiệt hồng ngoại cầm tay
Nhiệt kế cố định / Bộ phát hồng ngoạiThiết bị đo nhiệt độ IR cũng có thể được phân loại là di động hoặc gắn vĩnh viễn. Nhiệt kế laser gắn cố định thường được cài đặt ở một vị trí để liên tục theo dõi một quá trình. Chúng thường hoạt động trên nguồn điện xoay chiều và nhắm vào một điểm duy nhất. Dữ liệu đo có thể được xem trên màn hình cục bộ hoặc từ xa và tín hiệu đầu ra (analog hoặc kỹ thuật số) có thể được cung cấp để sử dụng ở những nơi khác trong vòng điều khiển.
Các hệ thống gắn cố định thường bao gồm một vỏ chứa hệ thống quang học và đầu dò hồng ngoại, được kết nối bằng cáp với thiết bị điện tử / màn hình được gắn từ xa. Trong một số thiết kế chạy bằng vòng, tất cả các thành phần nhiệt kế và thiết bị điện tử được chứa trong một vỏ; hai dây tương tự được sử dụng để cấp nguồn cho nhiệt kế cũng mang tín hiệu đầu ra 4 đến 20 mA .
Súng hồng ngoại cầm tay chạy bằng pin thường có các tính năng tương tự như các thiết bị được gắn vĩnh viễn, nhưng không có khả năng tín hiệu đầu ra. Các thiết bị di động thường được sử dụng trong bảo trì, chẩn đoán, kiểm soát chất lượng và đo tại chỗ của các quy trình quan trọng.
Các thiết bị di động bao gồm nhiệt kế, nhiệt kế hồng ngoại và hệ thống hai màu. Giới hạn ứng dụng thực tế duy nhất của họ giống như một nhà điều hành con người; tức là, các cảm biến sẽ hoạt động trong mọi điều kiện nhiệt độ môi trường hoặc môi trường nơi con người có thể làm việc, thường là 32-120 ° F (0-50 ° C).
Ở nhiệt độ cực đoan, nơi người vận hành mặc quần áo bảo hộ, có thể là khôn ngoan để bảo vệ thiết bị tương tự. Trong các ứng dụng sản xuất tay áo hoặc điều khiển quá trình, nhiệt kế laser cầm tay có thể được sử dụng mà không phải lo lắng về nhiệt độ và độ ẩm, nhưng cần cẩn thận để tránh các nguồn gây nhiễu điện cao. Lò nung cảm ứng, khởi động động cơ, rơle lớn và các thiết bị tương tự tạo EMI có thể ảnh hưởng đến kết quả đọc của cảm biến cầm tay.
Cảm biến không tiếp xúc di động được sử dụng rộng rãi để bảo trì và xử lý sự cố. Các ứng dụng khác nhau từ thử nghiệm gần gũi các bảng mạch in, động cơ, vòng bi, bẫy hơi và máy ép phun, để kiểm tra nhiệt độ từ xa trong cách nhiệt tòa nhà, đường ống, bảng điện, máy biến áp, ống lò và nhà máy sản xuất và điều khiển quá trình. Bởi vì một cảm biến hồng ngoại đo nhiệt độ trong một "điểm" được xác định bởi trường quan sát của nó, việc nhắm đúng mục tiêu có thể trở nên quan trọng. Nhiệt kế kế thấp có chùm sáng nhắm mục tiêu LED tùy chọn, và nhiệt kế hồng ngoại cao cấp hơn có các thiết bị trỏ laser tùy chọn để giúp định vị đúng cảm biến. Các thiết bị được gắn vĩnh viễn thường được cài đặt trên dây chuyền điều khiển sản xuất hoặc quy trình và xuất tín hiệu nhiệt độ của chúng sang điều khiển hoặcNhiệt kế hồng ngoại cầm tay OMEGASCOPE ™
hệ thống thu thập dữ liệu . Nhiệt kế bức xạ, cảm biến hai màu, sợi quang, cặp nhiệt hồng ngoại và máy đo đường đều có thể được gắn vĩnh viễn.
Trong cài đặt cố định, một thiết bị có thể được nhắm mục tiêu rất cẩn thận, điều chỉnh độ phát xạ chính xác , điều chỉnh thời gian đáp ứng và nhịp, kết nối với một thiết bị từ xa như chỉ báo, bộ điều khiển, máy ghi âm hoặc máy tính và được bảo vệ khỏi môi trường . Sau khi cài đặt và kiểm tra, một thiết bị như vậy có thể chạy vô thời hạn, chỉ cần bảo trì định kỳ để làm sạch ống kính của nó.
Nhiệt kế hồng ngoại được thiết kế để lắp đặt cố định thường chắc chắn hơn so với các dụng cụ phòng thí nghiệm hoặc cầm tay và có đầu ra hoàn toàn khác nhau. Nói chung, các hệ thống hoạt động gần một quy trình được bảo vệ chắc chắn, có vỏ bọc được xếp hạng công nghiệp Nema và ISO và các tín hiệu điều khiển quy trình tiêu chuẩn đầu ra như 4-20 mA dc, tín hiệu mV cặp nhiệt điện, 0-5 Vdc hoặc tín hiệu nối tiếp.
Đối với môi trường rất nóng hoặc bẩn, dụng cụ có thể được trang bị nước hoặc nhiệt điện để giữ cho thiết bị điện tử mát, và nitơ hoặc mua các hệ thống thanh lọc không khí để giữ cho ống kính sạch sẽ.