Leistungsindikatoren von Ferninfrarot-Thermometern
1. Bestimmen Sie den Temperaturbereich: Der Temperaturbereich ist der wichtigste Leistungsindikator des Pyrometers. Jeder Thermometertyp hat seinen eigenen spezifischen Temperaturmessbereich. Daher muss der vom Benutzer gemessene Temperaturbereich genau und gründlich berücksichtigt werden und darf weder zu eng noch zu breit sein. Nach dem Gesetz der Schwarzkörperstrahlung übersteigen im kurzwelligen Band des Spektrums die durch die Temperatur verursachten Änderungen der Strahlungsenergie die durch Emissionsgradfehler verursachten Änderungen der Strahlungsenergie.
2. Bestimmung der Zielgröße: Infrarot-Thermometer können nach ihrem Prinzip in monochromatische Pyrometer und Zweifarben-Pyrometer (strahlungskolorimetrische Pyrometer) unterteilt werden. Bei Einfarben-Pyrometern sollte zur Temperaturmessung der Zielbereich so gemessen werden, dass er das Sichtfeld des Pyrometers ausfüllt. Es wird empfohlen, dass die Zielgröße 50 % der Sichtfeldgröße überschreitet. Wenn die Zielgröße kleiner als das Sichtfeld ist, gelangt die Strahlungsenergie des Hintergrunds in die visuelle akustische Signatur des Pyrometers und stört die Temperaturmessung, was zu einem Fehler führt. Umgekehrt wird das Pyrometer nicht durch den Hintergrund außerhalb des Messbereichs beeinflusst, wenn das Ziel größer als das Sichtfeld des Pyrometers ist. Bei einem Zweifarben-Pyrometer wird die Temperatur durch das Verhältnis der Strahlungsenergie in zwei separaten Wellenlängenbändern bestimmt. Wenn das gemessene Ziel daher sehr klein ist und das Sichtfeld nicht ausfüllt, wird die Strahlungsenergie durch Rauch, Staub oder Hindernisse auf dem Messweg gedämpft, was die Messergebnisse nicht wesentlich beeinflusst. Für kleine Ziele, die sich bewegen oder vibrieren, ist ein Zweifarbenpyrometer die beste Wahl. Dieses ist aufgrund seines geringen Durchmessers flexibel und kann beim Biegen, Blockieren und Falten des Kanals optische Strahlungsenergie übertragen.
3. Bestimmen Sie den Distanzkoeffizienten (optische Auflösung): Der Distanzkoeffizient wird durch das Verhältnis von D:S bestimmt, d. h. das Verhältnis des Abstands zwischen der Pyrometersonde und dem Ziel, D, und dem Durchmesser des zu messenden Ziels. Wenn das Pyrometer aufgrund der Umgebungsbedingungen entfernt vom Ziel installiert werden muss, aber auch kleine Ziele gemessen werden sollen, sollten Sie ein Pyrometer mit hoher optischer Auflösung wählen. Je höher die optische Auflösung, d. h. je größer das D:S-Verhältnis, desto höher sind die Kosten des Pyrometers. Wenn das Pyrometer weit vom Ziel entfernt ist und das Ziel klein ist, sollte ein Pyrometer mit einem hohen Distanzfaktor gewählt werden. Bei einem Pyrometer mit fester Brennweite ist der Punkt am Brennpunkt des optischen Systems am kleinsten und der Punkt wird sowohl in der Nähe als auch in der Ferne vom Brennpunkt größer. Es gibt zwei Distanzkoeffizienten.
4. Bestimmen Sie den Wellenlängenbereich: Die Emissivität des Zielmaterials und die Oberflächeneigenschaften des Spektralpyrometers bestimmen die entsprechende Wellenlänge für Legierungsmaterialien mit hoher Reflektivität, es gibt niedrige oder wechselnde Emissivitäten. Im Hochtemperaturbereich ist die beste Wellenlänge zur Messung des Metallmaterials nahe Infrarot, kann zwischen 2,8 und 1,5 μm gewählt werden. Andere Temperaturbereiche können zwischen 1,6 μm, 2,2 μm und 3,9 μm gewählt werden. Da einige Materialien bei einer bestimmten Wellenlänge transparent sind, wird Infrarotenergie von diesen Materialien durchdrungen, daher sollten solche Materialien für spezielle Wellenlängen ausgewählt werden.
5. Bestimmen Sie die Reaktionszeit: Die Reaktionszeit gibt die Reaktionsgeschwindigkeit des Infrarotthermometers auf die gemessene Temperaturänderung an. Sie ist definiert als die Zeit, die erforderlich ist, um den endgültigen Messwert von 95 [%] der Energie zu erreichen. Sie hängt mit der Zeitkonstante des Fotodetektors, der Signalverarbeitungsschaltung und des Anzeigesystems zusammen. Wenn sich das Ziel sehr schnell bewegt oder wenn Sie ein sich schnell erwärmendes Ziel messen, wählen Sie ein Infrarotthermometer mit schneller Reaktion, da sonst keine ausreichende Signalreaktion erreicht wird und die Messgenauigkeit abnimmt. Allerdings erfordern nicht alle Anwendungen ein Infrarotpyrometer mit schneller Reaktion. Bei stationären oder thermischen Prozessen mit Ziel gibt es thermische Trägheit, sodass die Anforderungen an die Reaktionszeit des Pyrometers geringer sein können.
6. Signalverarbeitungsfunktionen: Da diskrete Prozesse (z. B. Teileproduktion) und kontinuierliche Prozesse unterschiedlich sind, müssen Infrarotthermometer mit mehreren Signalverarbeitungsfunktionen (z. B. Peak Hold, Valley Hold, Durchschnittswert) zur Auswahl stehen. Beispielsweise muss bei der Temperaturmessung auf dem Förderband der Flasche Peak Hold verwendet und das Temperaturausgangssignal an den Controller übertragen werden. Andernfalls liest das Pyrometer zwischen den Flaschen den niedrigeren Temperaturwert aus. Wenn Peak Hold verwendet wird, stellen Sie die Reaktionszeit des Thermometers etwas länger ein als das Zeitintervall zwischen den Flaschen, sodass immer mindestens eine Flasche gemessen wird.
7. Zu berücksichtigende Umgebungsbedingungen: Die Umgebungsbedingungen, bei denen das Pyrometer einen großen Einfluss auf die Messergebnisse hat, sollten berücksichtigt und richtig berücksichtigt werden, da sonst die Genauigkeit der Temperaturmessung beeinträchtigt wird oder sogar Schäden entstehen. Bei hohen Umgebungstemperaturen sowie bei Vorhandensein von Staub, Rauch und Dampf können Sie sich vom Hersteller eine Schutzabdeckung, Wasserkühlung, Luftkühlung, Luftgebläse und anderes Zubehör zulegen. Dieses Zubehör kann die Umweltbelastung wirksam verringern und das Pyrometer schützen, um eine genaue Temperaturmessung zu erreichen. Bei der Auswahl des Zubehörs sollten so weit wie möglich standardisierte Dienste erforderlich sein, um die Installationskosten zu senken.
8. Kalibrierung des Infrarot-Strahlungsthermometers: Das Infrarot-Thermometer muss kalibriert werden, damit es die Temperatur des zu messenden Objekts korrekt anzeigt. Wenn die Temperaturmessung des verwendeten Pyrometers einen Unterschied aufweist, muss es zur Neukalibrierung an den Hersteller oder ein Wartungszentrum zurückgeschickt werden.
