Что такое радиационный термометр?

Что такое радиационный термометр?

Радиационный термометр — это устройство, которое измеряет температуру, улавливая инфракрасное излучение, испускаемое материалом.

Поскольку все вещества испускают инфракрасные лучи в соответствии со своей температурой, это устройство измеряет температуру, определяя количество инфракрасных лучей. Хотя оно не может измерить температуру внутри материала или температуру газа, оно может мгновенно измерить температуру, не касаясь объекта.

Диапазон измерения (диаметр пятна) и расстояние измерения определяются устройством, а выбор зависит от ситуации.

Применение радиационных термометров

Радиационные термометры могут измерять температуру на высоких скоростях и без прямого контакта. Поэтому они подходят для измерения температуры движущихся или вращающихся объектов или объектов с небольшой теплоемкостью, температура которых изменяется при контакте с датчиком.

Они используются в широком спектре приложений, включая промышленные процессы и области исследований.

Радиационные термометры полезны в следующих случаях:

• Когда объект движется
• Объект окружен электромагнитным полем
• Когда объект находится в вакууме или другом кондиционированном воздухе.

Принцип действия радиационного термометра

Все материи, включая людей, испускают инфракрасное излучение. Когда вы подносите ладонь к щеке, вы чувствуете тепло, потому что кожа вашей руки улавливает инфракрасное излучение, испускаемое вашей щекой. В общем, чем выше температура вещества, тем большее количество испускаемого инфракрасного излучения.

Радиационные термометры сначала собирают инфракрасное излучение, испускаемое веществом, на чувствительный элемент, называемый термобатареей. Термобатарея — это чувствительный элемент, который испускает электрический сигнал из поглощенного инфракрасного излучения.

В термобатарее 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 и позволяет измерять температуру.

Инфракрасное излучение является частью электромагнитного спектра, а его частота находится между видимым светом и радиоволнами. В этом диапазоне частот для практических измерений температуры используются только частоты от 0,7 до 20 микрон.

Другая информация о радиационных термометрах

1. Точность радиационных термометров

Радиационные термометры имеют точность в пределах ±1°C для продуктов общего назначения. Однако необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать ошибок измерения, если условия измерения устройства не соблюдаются должным образом во время фактического измерения. Следующие три условия определяют точность измерения.

Точка измерения
Диапазон измерения (или диаметр пятна) варьируется в зависимости от расстояния до измеряемого объекта. Как правило, диапазон измерения увеличивается с увеличением расстояния измерения. Поскольку расстояние измерения и диапазон измерения различаются в зависимости от типа радиационного термометра, эти два условия следует проверить.

Температурный дрейф
Если температура окружающей среды радиационного термометра резко меняется, измеренное значение может измениться из-за изменения температуры. Поэтому не допускайте резкого изменения температуры окружающей среды.

Коэффициент излучения измеряемой поверхности
Радиационные термометры измеряют температуру путем измерения интенсивности инфракрасного излучения, испускаемого поверхностью объекта. Интенсивность инфракрасного излучения, испускаемого объектом, определяется не только температурой объекта, но и коэффициентом, называемым излучательной способностью. Поэтому при измерении температуры необходима коррекция излучательной способности.

2. Измерение температуры тела с помощью радиационного термометра

В последние годы из-за возросшей гигиенической осведомленности все больше и больше температур тела измеряют с помощью радиационных термометров. Как правило, при измерении температуры тела в случаях, когда внешняя температура ниже температуры тела, температура тела может отображаться ниже из-за влияния внешней температуры.

С другой стороны, в случаях, когда внешняя температура высокая, например, вблизи обогревателя, может отображаться более высокая температура. При измерении температуры тела проверьте инструкцию по эксплуатации радиационного термометра, чтобы убедиться, что используется правильная внешняя среда.

3. О термографии

Термография — это бесконтактное устройство для измерения температуры. Термография — это устройство, которое визуально отображает температуру поверхности всего объекта измерения в разных оттенках цвета для легкой визуализации. Конкретные примеры его использования приведены ниже.

• Распределение температуры на поверхности тела человека
• Распределение температуры из-за притока крови в руки и ноги
• Обнаружение аномальных температур в оборудовании
• Отслеживание поведения животных с помощью камеры ночного видения

Радиационный термометр используется внутри тепловизионной камеры.