Fræðileg meginregla og notkun innrauða hitamælis
Það eru margar leiðir til að mæla hitastig. Hægt er að skipta hitamælum í tvær gerðir: snertihitamælitæki og snertilaus hitastigsmælitæki. Snertitegundin felur í sér kunnuglegan vökvahitamæli, hitamæli og varmaviðnámshitamæli o.s.frv. Eins og við vitum öll er hitastig ein mikilvægasta færibreytan í upphitun, gasgjöf, loftræstingu og loftræstikerfi. Sérstaklega í ferli hitauppstreymismælinga er nákvæmni hitastigs oft lykillinn að árangri eða mistökum tilraunarinnar. Þess vegna er mjög nákvæmt hitastigsmælitæki nauðsynlegt í verkfræði. Þess vegna kynnir þessi grein nokkrar meginreglur og notkun innrauða hitamæla í hitamælingartækjum.
Fræðileg regla um innrauða hitamælingu:
Í náttúrunni, þegar hitastig hlutar er hærra en núllið, vegna tilvistar innri hitahreyfingar, mun hann stöðugt geisla rafsegulbylgjum til umhverfisins, þar með talið innrauða geisla með bylgjusviðinu 0.75µm~ 100 µm. Einkenni þess er að við tiltekið hitastig og bylgjulengd hefur geislaorkan sem hlutur gefur frá sér hámarksgildi. Þessi tegund af efni er kallað svartur líkami og endurkaststuðull þess er stilltur á 1. Endurkaststuðull annarra efna er minni en 1, kallaður Það er grár líkami, vegna þess að litrófsgeislunarkraftur P(λT) svarta líkamans og hámarkshiti T fullnægir ákvörðun Planck. Það sýnir að við hámarkshitastig T er geislunarkraftur svarta líkamans á flatarmálseiningu við bylgjulengdina λ P(λT).
Þegar hitastigið hækkar verður geislaorka hlutarins sterkari. Þetta er upphafspunktur innrauðrar geislunarkenningar og hönnunargrundvöllur innrauðs hitamælis með einum bandi.
Þegar hitastigið hækkar færist geislunstoppurinn í stuttbylgjustefnuna (til vinstri) og hann uppfyllir tilfærslusetningu Wiens, bylgjulengdin á toppnum er í öfugu hlutfalli við hámarkshitastig T og punktalínan er línan tengja tindinn. Þessi formúla segir okkur hvers vegna háhitahitamælar virka að mestu við stuttar bylgjur og lághitahitamælar virka aðallega við langar öldur.
Hraði breytinga á geislunarorku með hitastigi er meiri á stuttbylgjunni en á langbylgjunni, það er að segja að hitamælirinn sem vinnur við stuttbylgjuna hefur tiltölulega hátt merki/suðhlutfall (mikið næmni) og sterkt gegn truflunum. Hitamælirinn ætti að reyna að velja að vinna á toppbylgjulengdinni. Sérstaklega þegar um er að ræða lágan hita og lítil skotmörk er þetta sérstaklega mikilvægt.
Tvö: Innrautt hitamælir samanstendur af sjónkerfi, ljósnema, merkjamagnara, merkjavinnslu, skjáúttak og öðrum hlutum. Geislun frá mældum hlut og endurgjöfargjafa er stillt af mótunartækinu og síðan inntak í innrauða skynjarann. Munurinn á merkjunum tveimur er magnaður upp af andmagnaranum og stjórnar hitastigi endurgjafargjafans, þannig að litrófsgeislun endurgjafargjafans er sú sama og hlutarins. Skjárinn sýnir birtustig mælda hlutans
Árangursvísar og val á þremur innrauðum hitamælum:
Afkastavísar innrauðra hitamæla eru meðal annars: hitastigsmælingarsvið, skjáupplausn, nákvæmni, hitastig vinnuumhverfis, endurtekningarhæfni, rakastig, viðbragðstími, aflgjafi, svörunarróf, stærð, hámarksgildi, þyngd, losun osfrv. til eftirfarandi þegar þú velur:
1. Ákvarða hitastigsmælingarsviðið: Hitastigsmælingarsviðið er mikilvægasta frammistöðuvísitalan hitamælisins. Hver tegund hitamælis hefur sitt sérstaka hitastig. Því verður að íhuga mælt hitasvið notandans nákvæmlega og yfirgripsmikið, hvorki of þröngt né of breitt. Samkvæmt lögmálinu um geislun á svörtum líkama, á stuttu bylgjulengdarsviði litrófsins, mun breytingin á geislaorku af völdum hitastigs fara yfir breytingu á geislaorku sem stafar af losunarskekkju.
2 Ákvarðu miðastærðina: Innrauða hitamæla má skipta í einslita hitamæla og tveggja lita hitamæla (geislunarlitamæla) samkvæmt meginreglunni. Fyrir einlita hitamæli, þegar hitastig er mælt, ætti svæði marksins sem á að mæla að fylla sjónsvið hitamælisins. Mælt er með því að mæld markstærð fari yfir 50 prósent af sjónsviði. Ef markstærðin er minni en sjónsviðið mun bakgrunnsgeislunarorkan fara inn í sjón- og hljóðtákn hitamælisins og trufla hitamælingar og valda villum. Aftur á móti, ef markið er stærra en sjónsvið gjóskumælisins, verður gjóskumælirinn ekki fyrir áhrifum af bakgrunni utan mælisvæðisins. Fyrir tveggja lita pýrometer er hitastigið ákvarðað af hlutfalli geislaorku í tveimur sjálfstæðum bylgjulengdarböndum. Þess vegna, þegar markið sem á að mæla er lítið, fyllir ekki sjónsviðið, og það er reykur, ryk og hindranir á mælingarbrautinni, sem draga úr geislunarorkunni, mun það ekki hafa veruleg áhrif á mælingarniðurstöðurnar. . Fyrir lítil og hreyfanleg eða titrandi skotmörk er tveggja lita hitamælirinn besti kosturinn. Þetta stafar af litlu þvermáli ljósgeislanna og sveigjanleika þeirra til að flytja ljósgeislaorku yfir bognar, stíflaðar og samanbrotnar rásir.
3 Ákvarða fjarlægðarstuðulinn (sjónupplausn): Fjarlægðarstuðullinn er ákvarðaður af hlutfallinu D:S, það er hlutfallinu milli fjarlægðar D á milli mælikvarða hitamælisins og marksins og þvermáls mælda marksins. Ef hitamælirinn verður að vera settur upp langt frá markinu vegna umhverfisaðstæðna og mæla lítið mark skal velja hitamæli með mikilli ljósupplausn. Því hærri sem ljósupplausnin er, þ.e. auka D:S hlutfallið, því meiri kostnaður við gjóskumælinn. Ef hitamælirinn er langt frá markinu og markið er lítið, ætti að velja hitamæli með háum fjarlægðarstuðli. Fyrir gjóskumæli með fastri brennivídd er brennipunktur sjónkerfisins minnsta staðsetning blettsins og bletturinn nálægt og fjarri brennipunktinum mun aukast. Það eru tveir fjarlægðarþættir.
4. Ákvarða bylgjulengdarsviðið: Geislun og yfirborðseiginleikar markefnisins ákvarða samsvarandi bylgjulengd pyrometer litrófsins. Fyrir málmblöndur með hár endurspeglun er lágt eða breytilegt losunargeta. Á háhitasvæðinu er besta bylgjulengdin til að mæla málmefni nær-innrauð og hægt er að velja 0.8-1.0 μm. Önnur hitabelti geta valið 1,6μm, 2,2μm og 3,9μm. Þar sem sum efni eru gagnsæ við ákveðna bylgjulengd mun innrauð orka komast í gegnum þessi efni og ætti að velja sérstaka bylgjulengd fyrir þetta efni.
5 Ákvarða viðbragðstímann: Viðbragðstíminn gefur til kynna hvarfhraða innrauða hitamælisins við mælda hitabreytingu, sem er skilgreindur sem tíminn sem þarf til að ná 95 prósentum af orku lokaaflesturs, og hann tengist tímafastanum ljósnemarans, merkjavinnslurásarinnar og skjákerfisins sem tengist. Ef hreyfanlegur hraði marksins er mjög hraður eða þegar mælt er á hraðhitandi marki, ætti að velja hraðsvörun innrauða hitamæli, annars næst ekki nægjanleg merki svörun og mælingarnákvæmni minnkar. Hins vegar þurfa ekki öll forrit innrauða hitamæli með hraðsvörun. Fyrir kyrrstöðu- eða markvarmaferli með hitatregðu er hægt að slaka á svörunartíma pýrometersins.
6. Merkjavinnsluaðgerð: Í ljósi mismunarins á stakri ferli (svo sem hlutaframleiðslu) og samfellda ferlisins, þarf innrauði hitamælirinn að hafa margar merkjavinnsluaðgerðir (svo sem hámarkshald, dalahald, meðalgildi) til að velja úr, svo sem hitamælingu á færibandi Þegar flaskan er notuð er nauðsynlegt að nota hámarksgildið til að halda og úttaksmerki um hitastig hennar er sent til stjórnandans. Annars les hitamælirinn lægra hitagildi á milli flöskanna. Ef þú notar hámarkshald skaltu stilla viðbragðstíma hitamælisins á að vera aðeins lengri en bilið á milli flösku þannig að að minnsta kosti ein flaska sé alltaf undir mælingu.
7 Athugun á umhverfisaðstæðum: Umhverfisaðstæður hitamælisins hafa mikil áhrif á mælingarniðurstöðurnar, sem ætti að íhuga og leysa á réttan hátt, annars mun það hafa áhrif á nákvæmni hitamælinga og jafnvel valda skemmdum. Þegar umhverfishiti er hátt og það er ryk, reykur og gufa er hægt að velja hlífðarhlíf, vatnskælingu, loftkælikerfi, lofthreinsara og annan aukabúnað sem framleiðandinn veitir. Þessir fylgihlutir geta á áhrifaríkan hátt tekið á umhverfisáhrifum og verndað hitamælirinn fyrir nákvæma hitamælingu. Þegar aukabúnaður er tilgreindur ætti að biðja um staðlaða þjónustu eins mikið og hægt er til að draga úr uppsetningarkostnaði.
8. Kvörðun innrauða geislunarhitamælisins: innrauða hitamælirinn verður að vera kvarðaður þannig að hann geti rétt sýnt hitastig mældu marksins. Ef hitamæling hitamælisins sem notaður er er utan þols við notkun þarf að skila henni til framleiðanda eða viðgerðarstöðvar til endurkvörðunar.
Eiginleikar fjögurra innrauða hitamælis
1. Snertilaus mæling: Það þarf ekki að snerta inni eða yfirborð mælda hitastigssviðsins, þannig að það mun ekki trufla ástand mælda hitastigssviðsins og hitamælirinn sjálfur verður ekki skemmdur af hitastigi.
2. Breitt mælisvið: Vegna þess að það er snertilaus hitastigsmæling, er hitamælirinn ekki á hærra eða lægra hitastigi, heldur vinnur hann við eðlilegt hitastig eða við þær aðstæður sem hitamælirinn leyfir. Undir venjulegum kringumstæðum getur það mælt mínus tugi gráður í meira en þrjú þúsund gráður.
3. Fljótur hitamælingarhraði: það er fljótur viðbragðstími. Svo lengi sem innrauð geislun marksins er móttekin er hægt að laga hitastigið á stuttum tíma.
4. Mikil nákvæmni: Innrauð hitastigsmæling mun ekki eyðileggja hitadreifingu hlutarins sjálfs eins og snertihitamæling, þannig að mælingarnákvæmni er mikil.
5. Mikið næmi: Svo lengi sem það er lítil breyting á hitastigi hlutarins mun geislaorkan breytast mikið, sem auðvelt er að greina. Það getur mælt hitastigið á pínulitlu hitastigi og
6. Mæling á hitadreifingu og hitamælingu á hlutum sem hreyfast eða snúast. Öruggur og langur endingartími.
Ókostir fimm innrauða hitamæla:
1. Viðkvæm fyrir umhverfisþáttum (umhverfishiti, ryki í lofti osfrv.)
2. Það hefur mikil áhrif á hitastigið á björtu eða fáguðu málmyfirborðinu
3. Aðeins takmarkað við að mæla ytra hitastig hlutarins, það er óþægilegt að mæla hitastigið inni í hlutnum og þegar það eru hindranir
Varúðarráðstafanir við notkun sex innrauðra hitamæla:
(1) Geislun hlutarins sem verið er að prófa verður að vera nákvæmlega ákvörðuð;
(2) Forðastu áhrif háhitahluta í umhverfinu í kring;
(3) Fyrir gagnsæ efni ætti umhverfishiti að vera lægri en hitastig mælds hlutar;
(4) Hitamælirinn ætti að vera stilltur lóðrétt við yfirborð hlutarins sem á að mæla, og undir engum kringumstæðum ætti hornið að fara yfir 30 gráður
(5) Það er ekki hægt að nota það til hitamælinga á björtum eða fáguðum málmflötum og ekki hægt að nota það til hitamælinga í gegnum gler;
(6) Veldu eftirfylgnistuðulinn rétt, markþvermálið verður að fylla sjónsviðið;
(7) Ef innrauði hitamælirinn verður skyndilega fyrir umhverfishitamun sem er 20 gráður eða hærri, verða mælingargögnin ónákvæm og mæld hitastigsgildi verður tekið eftir að hitastigið er jafnvægi. .
Sjö umbótaáætlanir:
Þar sem venjulegur innrauði hitamælirinn er aðeins takmarkaður við að mæla ytra hitastig hlutarins, er óþægilegt að mæla hitastigið inni í hlutnum og þegar það eru hindranir, þannig að hægt er að bæta hluta af ljósleiðara við skynjunarhausinn og linsu. með litlu sjónarhorni er hægt að setja upp á framendanum, þannig að geislunarorka mælda hlutans fer í gegnum linsuna inn í ljósleiðarann. Eftir margar endurspeglun í ljósleiðaranum er hún send til skynjarans. Vegna þess að ljósleiðarinn er hægt að beygja frjálslega er hægt að snúa geisluninni frjálslega, sem leysir vandamálið við að mæla innra hitastig hlutarins og getur mælt hitastig staða eins og horna sem eru lokaðir af hindrunum.
