Infraraudonųjų spindulių termometro taikymas plieno valcavimo gamyboje
Infraraudonųjų spindulių termometro sudėtis
Infraraudonųjų spindulių termometrai, taip pat žinomi kaip infraraudonųjų spindulių termometrai, nustato išmatuojamo objekto temperatūrą, matuodami objekto elektromagnetinį spinduliavimą, gaunamą iš objekte esančios energijos. Pramoniniams tikslams mes rūpinamės infraraudonaisiais spinduliais, besitęsiančiais nuo trumpesnių matomos šviesos bangų iki infraraudonųjų spindulių iki 20 μm. Todėl infraraudonųjų spindulių termometras (spinduliavimo termometras) yra prietaisas, kuris kiekybiškai įvertina spinduliavimo energiją ir naudoja elektrinio signalo išvestį atitinkamai temperatūrai išreikšti.
Infraraudonųjų spindulių termometrus paprastai galima suskirstyti į keturias dalis: optinę sistemą, infraraudonųjų spindulių detektorių, signalo apdorojimo dalį ir ekrano išvesties dalį.
1 Optinė sistema
Optinė sistema yra svarbi infraraudonųjų spindulių termometro dalis. Pagrindinės jo funkcijos yra: spinduliavimo energijos konvergencija, taikymas į matuojamą taikinį, termometro matymo lauko nustatymas ir tam tikras sandarinimo efektas termometro viduje.
2 infraraudonųjų spindulių detektoriai
Infraraudonųjų spindulių detektorius yra pagrindinė infraraudonųjų spindulių termometro dalis. Infraraudonųjų spindulių detektorius per objektyvo lęšį priima išmatuoto objekto spinduliavimo energiją, spinduliavimo energiją paverčia elektriniu signalu ir galiausiai apdorodamas apdoroja išmatuojamo objekto paviršiaus temperatūrą.
3 Signalo apdorojimas
Infraraudonųjų spindulių detektorius infraraudonąją spinduliuotę paverčia elektriniu signalu, kuris siunčiamas į signalo apdorojimo dalį ir per pirminį stiprintuvą bei A/D konvertavimą įvedamas į mikroprocesorių. Tuo pačiu metu aplinkos temperatūros kompensavimo signalas taip pat įvedamas į mikroprocesorių, kuris yra tiesinamas mikroprocesoriaus. Po apdorojimo, aplinkos kompensavimo ir emisijos korekcijos gaunamas pataisytas išėjimo signalas.
4 ekrano išvestis
Praktikoje procesoriaus teikiamas temperatūros signalas naudojamas dviem būdais: vienas – rodyti jį per ekraną; Kitas yra temperatūros signalo siuntimas į pramoninę valdymo sistemą, kad būtų galima valdyti gamybos procesą, taip pat yra du būdai jį naudoti tuo pačiu metu.
Įvairių tipų termometrai gali rodyti realiojo laiko vertę, maksimalią vertę, mažiausią vertę, vidutinę vertę, skirtumą, taip pat gali rodyti spinduliuotės nustatymo vertę, aliarmo nustatymo vertę ir kt. Apdorojus programinę įrangą, jis taip pat gali rodyti temperatūros kreivę, šilumos žemėlapį ir kt. Dažniausiai naudojami termometrai yra 0-20mA arba 4-20mA srovės išvestis. Jei reikalingas įtampos signalas, srovės signalas taip pat gali būti konvertuojamas ir keičiamas.
Infraraudonųjų spindulių termometro pasirinkimas
Pramonėje tarp pirometro ir išmatuoto taikinio dažnai būna tam tikros terpės, kurios gali susilpninti ar net visiškai blokuoti išmatuoto taikinio paviršiaus energijos spinduliavimą, o pirometras gali matuoti tik tą taikinį, kurį „mato“. Mūsų dažniausiai naudojami fiksuoti termometrai daugiausia apima šias kategorijas:
① Plačiajuostis termometras arba plačiajuostis termometras, jo spektrinio atsako diapazoną riboja optinė sistema, daugiausia naudojama žemai temperatūrai matuoti, su detektoriumi, turinčiu platų spektrinio atsako diapazoną.
② Pasirinkite juostos termometrą, jo atsako bangos ilgį riboja filtras, o detektoriaus atsako juostą galima pasirinkti pagal programos poreikius.
③ Trumpųjų bangų termometras gali sumažinti matavimo paklaidą, kai pasikeičia spinduliuotė. Čia paminėta trumpoji banga yra santykinė ir gali būti 0,6 μm bangos ilgis 1500K temperatūroje arba 3 μm bangos ilgis 300K temperatūroje.
④ Kolorimetriniai termometrai, taip pat žinomi kaip dviejų spalvų termometrai, turi geresnių matavimo rezultatų, kai naudojami „labai nešvarioje atmosferoje“.
Renkantis termometrą, be reikiamo temperatūros diapazono, tiksliam termometro parinkimui labai svarbūs ir du termometro parametrai „temperatūros kitimo procentas“ ir „emisijos pokyčio procentas“:
① Termometro temperatūros pokyčio procentas reiškia objekto išėjimo vertės pasikeitimą dėl temperatūros pokyčio. Infraraudonųjų spindulių termometrams, kuo didesnis temperatūros pokyčio procentas, tuo didesnis jo jautrumas.
② Spinduliavimo pokyčio procentas reiškia prietaiso išėjimo vertės pokytį, kai pasikeičia išmatuoto taikinio spinduliuotė. Kadangi plieninės plokštės spinduliuotė kinta atsitiktinai tam tikrame diapazone, esant tam tikram bangos ilgiui ir temperatūrai plieno valcavimo proceso metu, termometro išėjimo vertės pokytis, kurį sukelia spinduliuotės pokytis, nėra tikrasis taikinio temperatūros pokytis. Todėl taip pat būtina koreguoti spinduliuotės pokyčio procentą.
