Leistungsindikatoren des Thermometers
Temperaturmessbereich: Jeder Thermometertyp hat seinen eigenen spezifischen Temperaturmessbereich, weder zu eng noch zu weit. Generell gilt: Je enger der Temperaturmessbereich, desto höher ist die Auflösung des Ausgangssignals zur Temperaturüberwachung. Genauigkeit und Zuverlässigkeit sind leicht zu lösen. Wenn der Temperaturmessbereich zu groß ist, verringert sich die Genauigkeit der Temperaturmessung
Arbeitswellenlänge: 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 viel Kurzwelle wie möglich zu verwenden, es müssen jedoch die Faktoren des Emissionsgrads in Kombination mit dem erkannten Objekt berücksichtigt werden:
Der Emissionsgrad und die Oberflächeneigenschaften des Zielmaterials bestimmen die spektrale Reaktionswellenlänge des Pyrometers, und bei Legierungsmaterialien mit hohem Reflexionsvermögen liegt ein niedriger oder variierender Emissionsgrad vor. Im Hochtemperaturbereich liegt die Wellenlänge von Jia zur Messung von Metallmaterialien im nahen Infrarot und kann zwischen {{0}},8~1,0μm ausgewählt werden. Andere Temperaturzonen können zwischen 1,6, 2,2 und 3,9 μm gewählt werden. Da einige Materialien bei einer bestimmten Wellenlänge transparent sind, dringt Infrarotenergie in diese Materialien ein. Für dieses Material sollten spezielle Wellenlängen ausgewählt werden, z. B. die Messung der Innentemperatur von Glas mit Wellenlängen von 1,0, 2,2 und 3,9 μm (Das zu prüfende Glas sollte sehr dick sein, da es sonst durchdringt); 5.0 μm wird zur Messung der Oberflächentemperatur von Glas verwendet; 8 bis 14 μm sind für die Messung von Niedertemperaturbereichen geeignet, und 3,43 μm werden für die Messung von Polyethylen-Kunststofffolien verwendet, 4,3 oder 7,9 μm für Polyester, und die Dicke übersteigt 0,4 mm. 8~14μm, wie zum Beispiel die Messung von CO in der Flamme mit einem schmalen Band von 4,64μm, die Messung von NO2 in der Flamme mit 4,47μm usw.
Spotgröße: Die Fläche des Messpunktes des Thermometers wird als „Spotgröße“ bezeichnet. Um den besten Temperaturwert zu erhalten, muss der Abstand zwischen dem Thermometer und dem Testobjekt einen geeigneten Bereich haben. Je weiter der Abstand vom Ziel entfernt ist, desto größer ist die Punktgröße. Daher sollte bei der Anwendung auf das Verhältnis von Abstand zu Punktgröße, kurz D:S, geachtet werden. Bei der Bestimmung der Messentfernung sollte darauf geachtet werden, dass der Zieldurchmesser gleich oder größer als die gemessene Punktgröße ist. Wenn das Ziel kleiner ist als die gemessene Punktgröße, misst das Thermometer gleichzeitig die Temperatur des Hintergrundobjekts, wodurch die Genauigkeit der Messung verringert wird.
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. Generell wird empfohlen, dass die gemessene Zielgröße 50 Prozent des Sichtfeldes überschreitet. Wenn die Zielgröße kleiner als das Sichtfeld ist, gelangt Hintergrundstrahlungsenergie in das Sichtfeld des Thermometers und stört die Temperaturmessung, was zu Fehlern führt. Bei einem Zweifarbenpyrometer wird die Temperatur durch das Verhältnis der Strahlungsenergie in zwei unabhängigen Wellenlängenbändern bestimmt. Wenn das zu messende Ziel zu klein ist, um das Sichtfeld auszufüllen, und sich Rauch, Staub und Hindernisse auf dem Messpfad befinden, die die Strahlungsenergie schwächen, hat dies daher keinen wesentlichen Einfluss auf die Messergebnisse. Bei kleinen Zielen, die sich bewegen oder vibrieren, sich manchmal im Sichtfeld bewegen oder sich teilweise aus dem Sichtfeld bewegen, ist es unter diesen Bedingungen sinnvoller, ein Zweifarben-Thermometer zu verwenden. Wenn es nicht möglich ist, direkt zwischen Thermometer und Ziel zu zielen und der Messkanal verbogen, eng, verstopft usw. ist, ist es angebracht, ein zweifarbiges faseroptisches Thermometer zu wählen. 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.
Der Abstandsfaktor (optische Auflösung) wird durch das Verhältnis D:S bestimmt, das das Verhältnis des Abstands D zwischen der Pyrometersonde zum Ziel und dem Punktdurchmesser darstellt. Wenn das Thermometer aufgrund der Umgebungsbedingungen weit vom Ziel entfernt installiert werden muss und um kleine Ziele zu messen, sollte ein Thermometer mit hoher optischer Auflösung gewählt werden. Je höher die optische Auflösung, desto größer ist das D:S-Verhältnis. 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 Fleck am Brennpunkt des optischen Systems klein und nimmt in der Nähe und Ferne vom Brennpunkt zu. Es gibt zwei Distanzfaktoren. Um die Temperatur in Entfernungen nahe und fern vom Fokus genau messen zu können, sollte daher die Größe des zu messenden Ziels größer sein als die Punktgröße im Fokus. Das Zoom-Thermometer verfügt über eine kleine Fokusposition, die je nach 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 Distanzkoeffizienten D:S zu erhöhen.
Reaktionszeit: Gibt die Reaktionsgeschwindigkeit des Infrarot-Thermometers auf die gemessene Temperaturänderung an, definiert als die Zeit, die für 95 Prozent der Energie nach Erreichen des Messwerts benötigt wird, was mit der Zeitkonstante des Fotodetektors, der Signalverarbeitungsschaltung und des Anzeigesystems zusammenhängt . 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. Bei stationären oder gezielten thermischen Prozessen, bei denen thermische Trägheit besteht, kann die Ansprechzeit des Pyrometers verkürzt werden. Daher sollte die Auswahl der Reaktionszeit des Infrarot-Thermometers an die Situation des gemessenen Ziels angepasst werden, hauptsächlich basierend auf der Bewegungsgeschwindigkeit des Ziels und der Temperaturänderungsgeschwindigkeit des Ziels. Bei stationären Zielen oder Zielen aufgrund thermischer Trägheit oder wenn die Geschwindigkeit vorhandener Kontrollgeräte begrenzt ist, kann die Reaktionszeit des Pyrometers gelockert werden.
Signalverarbeitungsfunktion: Angesichts des Unterschieds zwischen diskreten Prozessen (z. B. Teilefertigung) und kontinuierlichen Prozessen müssen Infrarot-Thermometer über eine Vielzahl von Signalverarbeitungsfunktionen (z. B. Spitzenwerthalten, Talwerthalten, Durchschnittswert) verfügen, z. B. wann Um die Temperatur von Flaschen auf dem Förderband zu messen, muss die Peak-Hold-Funktion verwendet werden, um das Ausgangssignal ihrer Temperatur an den Controller zu übertragen, andernfalls zeigt das Thermometer den unteren Temperaturwert zwischen den Flaschen an. Wenn Spitzenwert gehalten wird, sollte die Ansprechzeit des Thermometers etwas länger als das Zeitintervall zwischen den Flaschen eingestellt werden, damit immer mindestens eine Flasche gemessen wird.
