Что такое бесконтактный датчик температуры?

Что такое бесконтактный датчик температуры?

Бесконтактный датчик температуры — это датчик, который может определять температуру без непосредственного прикрепления к измеряемому объекту.

Они используют инфракрасные лучи, испускаемые объектом или рассеиваемые падающими нейтронами. Большинство бесконтактных датчиков температуры на рынке являются инфракрасными датчиками. Инфракрасные лучи обнаруживаются с помощью чувствительного элемента, а излучательная способность используется для расчета температуры измеряемого объекта. Излучательная способность — это количество инфракрасного излучения относительно температуры поверхности, определяемой для каждого объекта, и необходима при использовании бесконтактных датчиков температуры.

Бесконтактные датчики имеют определенный диапазон или расстояние, на котором они могут проводить измерения, а диапазон, на котором они могут проводить измерения, называется диаметром пятна. Чем меньше диаметр пятна по сравнению с объектом или человеком, который измеряется, тем стабильнее может быть измерена температура. Кроме того, при измерении высокотемпературных объектов необходимо принимать такие меры, как охлаждение бесконтактного температурного датчика, чтобы предотвратить его повреждение из-за тепла, выделяемого самим датчиком.

Применение бесконтактных температурных датчиков

Бесконтактные датчики температуры используются в широком спектре приложений, от повседневной жизни до промышленного использования. Ниже приведены примеры применения бесконтактных датчиков температуры.

• Измерение температуры продуктов питания в процессе выпечки на пищевых заводах
• Измерение температуры для определения степени высыхания промышленных изделий после покраски
• Измерение распределения температуры изделий во время токарной обработки
• Измерение температуры тела

Бесконтактные датчики температуры используются в ситуациях, когда измерение температуры контактными датчиками затруднено или невозможно. В частности, они используются для движущихся или вращающихся объектов.

Он также используется для измерения температуры тела. Они используются в многочисленных ситуациях, например, в ресторанах и при работе в офисе. По сравнению с контактными термометрами, которые вставляются под мышку, преимущества этих термометров в том, что они измеряют температуру быстрее и более гигиеничны, что устраняет необходимость дезинфицировать их после каждого использования.

С другой стороны, поскольку они используют инфракрасные лучи, на них сильно влияют внешние факторы, такие как температура окружающей среды и солнечный свет. Кроме того, они менее точны, чем контактные датчики. Необходимо скорректировать метод расчета температуры и улучшить окружающую среду, принимая во внимание место, где бесконтактный датчик температуры будет фактически использоваться.

Принцип работы бесконтактных датчиков температуры

Бесконтактный датчик температуры, использующий инфракрасные лучи, состоит из собирающей свет линзы, термобатареи, усиливающего усилителя и арифметического устройства. Температура измеряется в следующей последовательности

1. Сбор инфракрасного света

Инфракрасный свет невидим от 0,7 до 1000 мкм. В этом диапазоне частот для практических измерений температуры используются только частоты от 0,7 мкм до 20 мкм.

Этот свет фокусируется с помощью инфракрасной конденсорной линзы. Фокусируя инфракрасные лучи в диапазоне длин волн, обнаруживаемом термобатареей, можно повысить точность измерения.

2. Преобразование в электрические сигналы

Термопары используются для преобразования инфракрасных лучей в электрические сигналы для вывода. Термобатарея представляет собой инфракрасный элемент обнаружения, который выводит электрический сигнал в ответ на температуру, нагретую инфракрасными лучами.

Внутри термобатареи несколько термопар соединены последовательно, причем теплый спай обращен к центру, а инфракрасная поглощающая пленка расположена в центре, куда обращен теплый спай. Свет, собранный линзой, попадает только на теплый спай, создавая разницу температур между теплым спаем и холодным спаем снаружи. Это создает разницу напряжений из-за эффекта Зеебека, что позволяет измерять температуру.

3. Усиление электрических сигналов

Усилительный усилитель используется для усиления электрического сигнала, испускаемого термобатареей. Усиление позволяет обнаруживать с более высокой точностью.

4. Расчет температуры по коэффициенту излучения

Для расчета температуры измеряемого объекта вносятся поправки. Коэффициент излучения используется для коррекции. Коэффициент излучения — это отношение количества испускаемого инфракрасного излучения к температуре поверхности объекта, которая является постоянной величиной для каждого объекта.

Температура измеряемого объекта рассчитывается с использованием количества инфракрасного излучения, обнаруженного из электрического сигнала, преобразованного термобатареей, и излучательной способности измеряемого объекта, которая измеряется заранее.

Типы бесконтактных датчиков температуры

Бесконтактные датчики температуры можно разделить на переносные и стационарные.

1. Портативный тип

Переносные датчики удерживаются человеком и используются для измерения температуры. Поскольку им не требуется источник питания, их можно легко носить с собой. Они легкие, компактные и часто недорогие, от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч иен.

2. Тип установки

Целевой объект проходит перед устройством, и температура может быть измерена автоматически без вмешательства человека. Многие из этих продуктов объединяют термографическую камеру и другое оборудование и часто стоят дорого, от нескольких сотен тысяч до нескольких миллионов иен. Для измерения пользователю не нужно прикасаться к устройству, и в зависимости от устройства измерения могут проводиться на расстоянии от 0,5 до 1,5 метров.