Бесконтактный инфракрасный термометр

Инфракрасный термометр – это термометр, который выводит температуру из порции теплового излучения, называемого излучением черного тела, испускаемого измеряемым объектом. Иногда они называются лазерными термометрами, если используется лазер, чтобы помочь направить термометр, или неконтактными термометрами для описания способности устройства измерять температуру на расстоянии. Зная количество излучаемой объектом инфракрасной энергии и коэффициент излучения, часто можно определить температуру объекта. Инфракрасные термометры являются подклассом устройств, известных, как «термометры теплового излучения».

Иногда, особенно, если температура близка к окружающей, получаются ложные показания, указывающие на неправильную температуру. Зачастую это происходит из-за того, что другое тепловое излучение отражается от измеряемого объекта, но, если где-либо есть его источник, например, более горячая стенка или другой объект рядом, даже человек, держащий термометр, может в некоторых случаях являться источником ошибки. Это также может происходить из-за неправильного коэффициента излучения на контроле коэффициента излучения или комбинации двух возможностей.

Самая базовая конструкция представляет собой линзу для фокусирования инфракрасного теплового излучения на датчике, преобразующем мощность излучения в электрический сигнал, который можно отразить в единицах температуры после компенсации для окружающей температуры. Такая конфигурация облегчает измерение температуры с расстояния без контакта с измеряемым объектом. По существу инфракрасный термометр полезен для измерения температуры в обстоятельствах, когда термопары или другие датчики сенсорного типа не могут быть использованы или не дают точных данных по различным причинам.

Среди некоторых обычных обстоятельств: если измеряемый объект движется; если объект окружен электромагнитным полем, как при индукционном нагреве; если объект помещен в вакуум или другую контролируемую атмосферу; если требуется быстрая реакция; если желательна точная температура поверхности, или температура объекта выше рекомендуемой точки использовании контактного датчика, или контакт с датчиком испортит объект или датчик, или при воздействии значительного температурного градиента на поверхность объекта.

Инфракрасные термометры можно использовать для функций мониторинга широкого температурного диапазона. Среди некоторых примеров:

• Определение облаков для удаленной работы телескопа;
• Проверка механического оборудования или коробок прерывателей электрической цепи или выводов для горячих точек;
• Проверка температуры нагревателя или печи в целях калибровки и управления;
• Определение горячих точек/проведение диагностики в производстве электрических схемных плат;
• Проверка горячих точек при пожаротушении;
• Мониторинг материалов в процессе нагрева и охлаждения, для исследования и разработок или в контроле качества производства.

Сегодня существует много разнообразных инфракрасных температурных измерительных устройств, включая конфигурации, разработанные для гибкого и портативного ручного использования, также много устройств, разработанных для монтажа в фиксированном положении, которые служат определенной цели в течение длительного периода.

Спецификации портативных ручных датчиков, доступных для бытового применения, включают номинальные характеристики точности температуры (обычно с неточностью измерения ±2 °C) и другие параметры.

Соотношение расстояния к точке (D:S) – это соотношение расстояния к объекту и диаметра области измерения температуры. Например, если соотношение D:S составляет 30:25, измерение объекта, находящегося на расстоянии 30 см, выведет среднюю температуру на участке диаметром 25 мм. Датчик может иметь регулируемую настройку коэффициента излучения, которую можно установить для измерения температуры отражающих (блестящих) и неотражающих поверхностей.

Нерегулируемый термометр иногда можно использовать для измерения температуры блестящей поверхности посредством нанесения на поверхность неблестящей краски или ленты, если допускается приемлемая ошибка измерения.

Наиболее распространенные инфракрасные термометры:

• Точечный инфракрасный термометр или инфракрасный пирометр, который измеряет температуру в точке на поверхности (фактически относительно маленькую область, определяемую соотношением D:S).

Соответствующее оборудование, хотя не только термометры, включает:

• Инфракрасные сканирующие системы сканируют область большего размера, обычно посредством использования в сущности точечного термометра, направленного на вращающееся зеркало. Эти устройства широко применяются в производстве с участием конвейеров или «сетевых» процессов, например, большие куски стекла или металла, выходящие из печи, ткань и бумага или кипы материала, непрерывно продвигающиеся по конвейеру.
• Инфракрасная тепловизионная камера или инфракрасная камера – это, в сущности, инфракрасные излучающие термометры, которые измеряют температуру в нескольких точках на относительно большом участке для создания двухмерного изображения, называемого термограммой, в котором каждый пиксель отображает температуру. В этой технологии процессоры и программное обеспечение применяются интенсивнее, чем в точечных или сканирующих термометрах, она используется для сканирования крупных областей. Обычные сферы применения включают мониторинг периметра оборонным или охранным персоналом, мониторинг качества инспекции/процесса в производственных процессах, мониторинг горячих или холодных точек оборудования или закрытого пространства в целях безопасности и управления эффективностью.

Фотокамера, использующая инфракрасную пленку и подходящие линзы, также называется инфракрасной камерой.