8 Punkte für die Verwendung eines Infrarot-Thermometers
1. Bestimmen Sie den Temperaturmessbereich
Bestimmen Sie den Temperaturmessbereich: Der Temperaturmessbereich ist der wichtigste Leistungsindikator des Thermometers. Einige Thermometerprodukte haben einen Bereich von -50 Grad – plus 3000 Grad, aber dies kann nicht mit einem bestimmten Infrarot-Thermometertyp erreicht werden. Jeder Thermometertyp hat seinen eigenen spezifischen Temperaturbereich. Daher muss der vom Benutzer gemessene Temperaturbereich genau und umfassend berücksichtigt werden, weder zu eng noch zu weit. Nach dem Gesetz der Schwarzkörperstrahlung übersteigt die durch die Temperatur verursachte Änderung der Strahlungsenergie im kurzwelligen Band des Spektrums die durch den Emissionsgradfehler verursachte Änderung der Strahlungsenergie. Daher ist es besser, bei der Temperaturmessung so weit wie möglich Kurzwellen zu verwenden. Generell gilt: Je enger der Temperaturmessbereich ist, desto höher ist die Auflösung des Ausgangssignals der Temperaturüberwachung und die Genauigkeit und Zuverlässigkeit sind leicht zu lösen. Wenn der Temperaturmessbereich zu groß ist, verringert sich die Genauigkeit der Temperaturmessung. Wenn die gemessene Zieltemperatur beispielsweise 1000 Grad beträgt, ermitteln Sie zunächst, ob sie online oder tragbar ist und ob sie tragbar ist. Es gibt viele Modelle, die diese Temperatur erfüllen, z. B. 3iLR3, 3i2M, 3i1M. Wenn die Messgenauigkeit im Vordergrund steht, ist es besser, den 2M- oder 1M-Typ zu wählen, da bei Verwendung des 3iLR-Typs der Temperaturmessbereich sehr groß ist und die Messleistung bei hohen Temperaturen schlecht ist; Für Niedrigtemperaturziele müssen wir 3iLR3 wählen.
2. Bestimmen Sie die Zielgröße
Infrarot-Thermometer lassen sich prinzipiell in Einfarben-Thermometer und Zweifarben-Thermometer (Strahlungskolorimetrische Thermometer) unterteilen. Bei einem monochromatischen Thermometer sollte bei der Temperaturmessung der zu messende Bereich des Ziels das Sichtfeld des Thermometers ausfüllen. Es wird empfohlen, dass die gemessene Zielgröße 50 Prozent des Sichtfelds überschreitet. Wenn die Zielgröße kleiner als das Sichtfeld ist, dringt die Hintergrundstrahlungsenergie in die visuellen und akustischen Symbole des Thermometers ein und stört die Temperaturmesswerte, was zu Fehlern führt. Wenn das Ziel hingegen größer als das Sichtfeld des Pyrometers ist, wird das Pyrometer nicht durch den Hintergrund außerhalb des Messbereichs beeinflusst. Wenn bei kolorimetrischen Thermometern das Sichtfeld nicht ausgefüllt ist, Rauch, Staub oder Hindernisse auf dem Messpfad vorhanden sind und die Strahlungsenergie gedämpft wird, hat dies keinen wesentlichen Einfluss auf die Messergebnisse. Für kleine und bewegliche oder vibrierende Ziele sind kolorimetrische Thermometer die beste Wahl. Dies ist auf den kleinen Durchmesser der Lichtstrahlen und ihre Flexibilität zurückzuführen, Lichtstrahlungsenergie über gekrümmte, blockierte und gefaltete Kanäle zu transportieren.
Bei einigen Pyrometern wird die Temperatur durch das Verhältnis der Strahlungsenergie in zwei separaten Wellenlängenbändern bestimmt. Wenn das zu messende Ziel klein ist, den Messbereich nicht ausfüllt und sich Rauch, Staub oder Hindernisse auf dem Messpfad befinden, die die Strahlungsenergie schwächen, hat dies keinen Einfluss auf die Messergebnisse. Selbst bei einer Energiedämpfung von 95 Prozent kann die erforderliche Genauigkeit der Temperaturmessung noch gewährleistet werden. Für kleine, sich bewegende oder vibrierende Ziele; Manchmal bewegen sie sich innerhalb des Sichtfelds oder können sich teilweise aus dem Sichtfeld bewegen. Unter diesen Bedingungen ist die Verwendung eines Zweifarben-Thermometers die beste Wahl. Wenn es nicht möglich ist, direkt zwischen Pyrometer und Ziel zu zielen und der Messkanal verbogen, eng, verstopft usw. ist, ist das zweifarbige faseroptische Pyrometer die beste Wahl. Dies ist auf ihren geringen Durchmesser, ihre Flexibilität und ihre Fähigkeit zurückzuführen, optische Strahlungsenergie über gekrümmte, blockierte und gefaltete Kanäle zu übertragen und so die Messung schwer zugänglicher Ziele, unter rauen Bedingungen oder in der Nähe elektromagnetischer Felder zu ermöglichen.
3. Bestimmen Sie den Abstandsfaktor (optische Auflösung)
Der Abstandskoeffizient wird durch das Verhältnis D:S bestimmt, also das Verhältnis des Abstands D zwischen der Sonde des Thermometers zum Ziel und dem Durchmesser des zu messenden Ziels. Wenn das Thermometer aufgrund der Umgebungsbedingungen weit vom Ziel entfernt installiert werden muss und ein kleines Ziel gemessen werden muss, sollte ein Thermometer mit hoher optischer Auflösung gewählt werden. Je höher die optische Auflösung, also das D:S-Verhältnis, desto höher sind die Kosten des Pyrometers. Raytek Infrarot-Thermometer D:S reichen von 2:1 (geringer Distanzfaktor) bis über 300:1 (hoher Distanzfaktor). Wenn das Thermometer weit vom Ziel entfernt ist und das Ziel klein ist, sollte ein Thermometer mit einem hohen Abstandskoeffizienten ausgewählt werden. Bei einem Pyrometer mit fester Brennweite ist der Brennpunkt des optischen Systems die minimale Position des Flecks, und der Fleck in der Nähe und Entfernung vom Brennpunkt nimmt zu. Es gibt zwei Distanzfaktoren. Um die Temperatur in einer Entfernung nahe und fern vom Fokus genau zu messen, sollte daher die Größe des gemessenen Ziels größer sein als die Punktgröße im Fokus. Das Zoom-Thermometer verfügt über eine minimale Fokusposition, die entsprechend der Entfernung zum Ziel angepasst werden kann. Wenn D:S erhöht wird, nimmt die empfangene Energie ab. Wenn die Empfangsapertur nicht vergrößert wird, wird es schwierig sein, den Abstandskoeffizienten D:S zu erhöhen, was die Kosten des Instruments erhöht.
4. Bestimmen Sie den Wellenlängenbereich
Der Emissionsgrad und die Oberflächeneigenschaften des Zielmaterials bestimmen die spektrale Reaktionswellenlänge des Pyrometers. Bei Legierungsmaterialien mit hohem Reflexionsvermögen ist der Emissionsgrad niedrig oder schwankt. Im Hochtemperaturbereich ist die beste Wellenlänge zur Messung von Metallmaterialien das nahe Infrarot, und {{0}}.8-1.{{10}} μm kann ausgewählt werden. Andere Temperaturzonen können zwischen 1,6 μm, 2,2 μm und 3,9 μm gewählt werden. Da einige Materialien bei einer bestimmten Wellenlänge transparent sind, dringt Infrarotenergie in diese Materialien ein, und für dieses Material sollte eine spezielle Wellenlänge ausgewählt werden. Zum Messen der Innentemperatur des Glases werden beispielsweise 1,0μm, 2,2μm und 3,9μm verwendet (das gemessene Glas muss sehr dick sein, sonst wird es durchgelassen) Wellenlängen; 5,0 μm werden zur Messung der Oberflächentemperatur des Glases verwendet; Beispielsweise werden 3,43 μm für die Messung von Polyethylen-Kunststofffolien verwendet, 4,3 μm oder 7,9 μm für Polyester und 8-14 μm für Dicken über 0,4 mm. Beispielsweise wird das schmale Band von 4,64 μm zur Messung von CO in der Flamme und 4,47 μm zur Messung von NO2 in der Flamme verwendet.
5. Bestimmen Sie die Reaktionszeit
Die Reaktionszeit gibt die Reaktionsgeschwindigkeit des Infrarot-Thermometers auf die gemessene Temperaturänderung an. Sie ist definiert als die Zeit, die erforderlich ist, um 95 Prozent der Energie des endgültigen Messwerts zu erreichen, was mit der Zeitkonstante des Fotodetektors und der Signalverarbeitungsschaltung zusammenhängt und Anzeigesystem. Einige Infrarot-Thermometer haben eine Reaktionszeit von bis zu 1 ms, was viel schneller ist als Methoden zur Kontakttemperaturmessung. Wenn die Bewegungsgeschwindigkeit des Ziels sehr hoch ist oder wenn ein sich schnell erwärmendes Ziel gemessen wird, sollte ein schnell reagierendes Infrarot-Thermometer ausgewählt werden, da sonst keine ausreichende Signalantwort erreicht wird und die Messgenauigkeit verringert wird. Allerdings erfordern nicht alle Anwendungen ein schnell ansprechendes Infrarot-Thermometer. Bei statischen oder gezielten thermischen Prozessen, bei denen thermische Trägheit besteht, kann die Ansprechzeit des Pyrometers verkürzt werden. Daher sollte die Wahl der Ansprechzeit des Infrarot-Thermometers an die Situation des gemessenen Ziels angepasst werden. Die Bestimmung der Reaktionszeit basiert hauptsächlich auf der Bewegungsgeschwindigkeit des Ziels und der Temperaturänderungsgeschwindigkeit des Ziels. Bei statischen Zielen oder Zielparametern mit thermischer Trägheit oder wenn die Geschwindigkeit vorhandener Regelgeräte begrenzt ist, kann die Reaktionszeit des Thermometers die Anforderungen lockern.
6. Signalverarbeitungsfunktion
Angesichts des Unterschieds zwischen diskreten Prozessen (z. B. Teilefertigung) und kontinuierlichen Prozessen müssen Infrarot-Thermometer über Multisignalverarbeitungsfunktionen (z. B. Peak-Hold, Valley-Hold, Durchschnittswert) zur Auswahl verfügen, beispielsweise beim Messen der Um die Temperatur der Flasche auf dem Förderband zu halten, wird das Temperaturausgangssignal an die Steuerung gesendet. Andernfalls zeigt das Thermometer einen niedrigeren Temperaturwert zwischen den Flaschen an. Wenn Sie die Spitzenwertspeicherung verwenden, stellen Sie die Ansprechzeit des Thermometers etwas länger ein als das Zeitintervall zwischen den Flaschen, sodass immer mindestens eine Flasche gemessen wird.
7. Berücksichtigung der Umgebungsbedingungen
Die Umgebungsbedingungen des Thermometers haben einen großen Einfluss auf die Messergebnisse, die berücksichtigt und richtig gelöst werden sollten, da sie sonst die Genauigkeit der Temperaturmessung beeinträchtigen und sogar Schäden verursachen. Bei hohen Umgebungstemperaturen und Staub, Rauch und Dampf können die vom Hersteller bereitgestellte Schutzabdeckung, Wasserkühlung, Luftkühlung, Luftreiniger und anderes Zubehör ausgewählt werden. Dieses Zubehör kann Umwelteinflüssen effektiv entgegenwirken und das Thermometer für eine genaue Temperaturmessung schützen. Bei der Spezifizierung von Zubehör sollte so weit wie möglich ein standardisierter Service angefordert werden, um die Installationskosten zu senken. Wenn Rauch, Staub oder andere Partikel das Messenergiesignal durch Lärm, elektromagnetische Felder, Vibrationen oder unzugängliche Umgebungsbedingungen oder andere raue Bedingungen reduzieren, ist das faseroptische Zweifarben-Thermometer die beste Wahl. Ein kolorimetrisches Thermometer ist die beste Wahl. Bei Lärm, elektromagnetischen Feldern, Vibrationen und unzugänglichen Umgebungsbedingungen oder anderen rauen Bedingungen ist es ratsam, ein leichtes kolorimetrisches Thermometer zu wählen.
Bei Anwendungen mit versiegelten oder gefährlichen Materialien wie Behältern oder Vakuumkammern blickt das Pyrometer durch ein Fenster. Das Material muss stark genug sein und den Betriebswellenlängenbereich des verwendeten Pyrometers durchdringen. Stellen Sie außerdem fest, ob der Bediener auch durch das Fenster beobachten muss. Wählen Sie daher den richtigen Installationsort und das Fenstermaterial, um eine gegenseitige Beeinflussung zu vermeiden. Bei Messanwendungen bei niedrigen Temperaturen werden üblicherweise Ge- oder Si-Materialien als Fenster verwendet, die für sichtbares Licht undurchlässig sind und das menschliche Auge das Ziel durch das Fenster nicht beobachten kann. Wenn der Bediener durch das Fensterziel hindurchgehen muss, sollte ein optisches Material verwendet werden, das sowohl Infrarotstrahlung als auch sichtbares Licht durchlässt. Als Fenstermaterial sollte beispielsweise ein optisches Material verwendet werden, das sowohl Infrarotstrahlung als auch sichtbares Licht durchlässt, etwa ZnSe oder BaF2.
Wenn sich in der Arbeitsumgebung des Thermometers brennbares Gas befindet, kann ein eigensicheres Infrarot-Thermometer ausgewählt werden, um eine sichere Messung und Überwachung in einer Umgebung mit einer bestimmten Konzentration brennbarer Gase durchzuführen.
Bei rauen und komplizierten Umgebungsbedingungen kann zur einfachen Installation und Konfiguration ein System mit separatem Temperaturmesskopf und Display gewählt werden. Passend zur aktuellen Steuereinrichtung kann die Form der Signalausgabe gewählt werden.
8. Kalibrierung des Infrarot-Strahlungsthermometers
Infrarot-Thermometer müssen kalibriert werden, um die Temperatur des Messobjekts korrekt anzuzeigen. Im Allgemeinen beträgt der Kalibrierungszyklus der Infrarot-Temperaturmessung ein Jahr. Es wird empfohlen, einen Schwarzkörperofen mit Hohlraumform und einem Emissionsgrad von 0.995 zu verwenden, um das Infrarot-Thermometer genau zu kalibrieren. Wenn die Temperaturmessung des verwendeten Thermometers während des Gebrauchs außerhalb des Toleranzbereichs liegt, muss es zur Neukalibrierung an den Hersteller oder das Reparaturzentrum zurückgesandt werden.
