इन्फ्रारेड थर्मामीटर को सही तरीके से कैसे चुनें

इन्फ्रारेड तापमान माप तकनीक उत्पाद की गुणवत्ता नियंत्रण और निगरानी, ​​​​उपकरण ऑनलाइन दोष निदान, सुरक्षा संरक्षण और ऊर्जा की बचत में महत्वपूर्ण भूमिका निभा रही है। पिछले दो दशकों में, प्रौद्योगिकी में गैर-संपर्क अवरक्त थर्मामीटर तेजी से विकसित हुए हैं, उनके प्रदर्शन में लगातार सुधार हुआ है, उनके आवेदन का दायरा लगातार बढ़ा है, और उनकी बाजार हिस्सेदारी साल दर साल बढ़ी है। संपर्क तापमान माप पद्धति की तुलना में, अवरक्त तापमान माप में तेजी से प्रतिक्रिया समय, गैर-संपर्क, सुरक्षित उपयोग और लंबी सेवा जीवन के फायदे हैं।

Baytek (Lei Tai) कंपनी के गैर-संपर्क अवरक्त विकिरण तापमान माप उत्पादों में पोर्टेबल, ऑनलाइन और तीन श्रृंखलाओं को स्कैन करना शामिल है, और इसमें विभिन्न प्रकार के वैकल्पिक सामान और संबंधित कंप्यूटर सॉफ़्टवेयर हैं, प्रत्येक श्रृंखला में विभिन्न मॉडल और विनिर्देश हैं। विभिन्न विशिष्टताओं वाले विभिन्न प्रकार के थर्मामीटरों में, उपयोगकर्ताओं के लिए सही इन्फ्रारेड थर्मामीटर मॉडल चुनना बहुत महत्वपूर्ण है। खरीदार के संदर्भ के लिए थर्मामीटर मॉडल को सही तरीके से चुनने के तरीके के बारे में यहां केवल सोचने के चरण हैं।

इन्फ्रारेड थर्मामीटर कैसे काम करता है

कार्य सिद्धांत, तकनीकी संकेतकों, पर्यावरणीय कामकाजी परिस्थितियों, समूह इन्फ्रारेड थर्मामीटर के संचालन और रखरखाव को समझना उपयोगकर्ताओं को इन्फ्रारेड थर्मामीटर को सही ढंग से चुनने और उपयोग करने में मदद करना है।

** शून्य से अधिक तापमान वाली सभी वस्तुएँ लगातार आसपास के अंतरिक्ष में अवरक्त विकिरण ऊर्जा का उत्सर्जन कर रही हैं। किसी वस्तु की इन्फ्रारेड विकिरण विशेषताएँ - विकिरण ऊर्जा का परिमाण और तरंग दैर्ध्य द्वारा इसका वितरण - इसकी सतह के तापमान से निकटता से संबंधित हैं। इसलिए, वस्तु द्वारा ही विकिरणित अवरक्त ऊर्जा को मापकर, इसकी सतह के तापमान को सटीक रूप से निर्धारित किया जा सकता है, जो कि वस्तुनिष्ठ आधार है जिस पर अवरक्त विकिरण तापमान माप आधारित है।

ब्लैक बॉडी रेडिएशन कानून:

एक ब्लैक बॉडी एक आदर्शित रेडिएटर है, जो उज्ज्वल ऊर्जा के सभी तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करता है, ऊर्जा का कोई प्रतिबिंब या संचरण नहीं होता है, और इसकी सतह पर 1 का उत्सर्जन होता है। यह इंगित किया जाना चाहिए कि प्रकृति में कोई वास्तविक ब्लैक बॉडी नहीं है, लेकिन अवरक्त विकिरण के वितरण कानून को स्पष्ट करने और प्राप्त करने के लिए, सैद्धांतिक अनुसंधान में एक उपयुक्त मॉडल का चयन किया जाना चाहिए, जो शरीर गुहा विकिरण का क्वांटाइज़्ड ऑसिलेटर मॉडल है। प्लैंक द्वारा, जो ब्लैक-बॉडी रेडिएशन के प्लैंक के नियम की ओर जाता है, यानी तरंग दैर्ध्य में व्यक्त ब्लैक-बॉडी वर्णक्रमीय चमक, सभी अवरक्त विकिरण सिद्धांतों का प्रारंभिक बिंदु है, इसलिए इसे ब्लैक-बॉडी रेडिएशन लॉ कहा जाता है।

विकिरण थर्मोमेट्री पर वस्तु उत्सर्जन का प्रभाव:

प्रकृति में मौजूद वास्तविक वस्तुएं लगभग कभी भी ब्लैक बॉडी नहीं होती हैं। सभी वास्तविक वस्तुओं के विकिरण की मात्रा न केवल विकिरण की तरंग दैर्ध्य और वस्तु के तापमान पर निर्भर करती है, बल्कि वस्तु के प्रकार, तैयारी विधि, थर्मल प्रक्रिया और सतह की स्थिति और पर्यावरणीय परिस्थितियों पर भी निर्भर करती है। . इसलिए, ब्लैक बॉडी रेडिएशन के नियम को सभी व्यावहारिक वस्तुओं पर लागू करने के लिए, सामग्री के गुणों और सतह की स्थिति से संबंधित एक आनुपातिकता कारक को पेश किया जाना चाहिए, अर्थात् उत्सर्जन। यह गुणांक दर्शाता है कि किसी वास्तविक वस्तु का ऊष्मीय विकिरण किसी कृष्णिका के कितना करीब है, और इसका मान शून्य और 1 से कम के बीच का मान है। विकिरण के नियम के अनुसार, जब तक सामग्री की उत्सर्जनता ज्ञात है , किसी भी वस्तु की अवरक्त विकिरण विशेषताओं को जाना जा सकता है।

उत्सर्जकता को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक हैं:

सामग्री का प्रकार, सतह खुरदरापन, भौतिक रासायनिक संरचना और सामग्री की मोटाई, आदि।

लक्ष्य के तापमान को मापने के लिए एक अवरक्त विकिरण थर्मामीटर का उपयोग करते समय, इसकी तरंग दैर्ध्य सीमा में लक्ष्य के अवरक्त विकिरण को पहले मापा जाना चाहिए, और फिर मापा लक्ष्य के तापमान की गणना थर्मामीटर द्वारा की जानी चाहिए। मोनोक्रोमैटिक थर्मामीटर बैंड में विकिरण की मात्रा के समानुपाती होते हैं: बाइकलर थर्मामीटर दो बैंडों में विकिरण के अनुपात के समानुपाती होते हैं।

इन्फ्रारेड सिस्टम:

इन्फ्रारेड थर्मामीटर में ऑप्टिकल सिस्टम, फोटोडेटेक्टर, सिग्नल एम्पलीफायर, सिग्नल प्रोसेसिंग, डिस्प्ले आउटपुट और अन्य भाग होते हैं। ऑप्टिकल सिस्टम लक्ष्य के इन्फ्रारेड विकिरण ऊर्जा को अपने दृश्य क्षेत्र में केंद्रित करता है, और देखने के क्षेत्र का आकार थर्मामीटर के ऑप्टिकल भागों और उनकी स्थिति से निर्धारित होता है। इन्फ्रारेड ऊर्जा एक फोटोडेटेक्टर पर केंद्रित होती है और एक संबंधित विद्युत संकेत में परिवर्तित हो जाती है। एम्पलीफायर और सिग्नल प्रोसेसिंग सर्किट द्वारा सही किए जाने के बाद सिग्नल को मापा लक्ष्य के तापमान मान में परिवर्तित किया जाता है, और उपकरण की आंतरिक चिकित्सा और लक्ष्य उत्सर्जन के एल्गोरिथ्म के अनुसार सही किया जाता है।

इन्फ्रारेड थर्मामीटर के चयन को तीन पहलुओं में विभाजित किया जा सकता है:

प्रदर्शन संकेतक, जैसे तापमान सीमा, स्थान का आकार, कार्य तरंग दैर्ध्य, माप सटीकता, प्रतिक्रिया समय, आदि; पर्यावरण और काम करने की स्थिति, जैसे परिवेश का तापमान, खिड़की, प्रदर्शन और आउटपुट, सुरक्षा सामान, आदि; अन्य विकल्प, जैसे उपयोग में आसानी, रखरखाव और अंशांकन प्रदर्शन और कीमत, आदि का भी थर्मामीटर की पसंद पर एक निश्चित प्रभाव पड़ता है। प्रौद्योगिकी और निरंतर विकास के साथ, इन्फ्रारेड थर्मामीटर में सर्वोत्तम डिजाइन और नई प्रगति उपयोगकर्ताओं को विभिन्न प्रकार के कार्यात्मक और बहुउद्देश्यीय उपकरण प्रदान करती है, जो पसंद का विस्तार करती है।

तापमान सीमा निर्धारित करें:

तापमान माप सीमा थर्मामीटर का सबसे महत्वपूर्ण प्रदर्शन सूचकांक है। उदाहरण के लिए, Raytek उत्पाद -50 डिग्री - प्लस 3000 डिग्री की सीमा को कवर करते हैं, लेकिन यह एक प्रकार के इन्फ्रारेड थर्मामीटर द्वारा नहीं किया जा सकता है। थर्मामीटर के प्रत्येक मॉडल की अपनी विशिष्ट तापमान सीमा होती है। इसलिए, उपयोगकर्ता की मापी गई तापमान सीमा को सटीक और व्यापक माना जाना चाहिए, न तो बहुत संकीर्ण और न ही बहुत व्यापक। ब्लैक बॉडी रेडिएशन के नियम के अनुसार, स्पेक्ट्रम के शॉर्ट वेवबैंड में तापमान के कारण होने वाली विकिरण ऊर्जा का परिवर्तन उत्सर्जन त्रुटि के कारण होने वाली विकिरण ऊर्जा के परिवर्तन से अधिक होगा।

लक्ष्य आकार निर्धारित करें:

सिद्धांत के अनुसार, अवरक्त थर्मामीटर को मोनोक्रोमैटिक थर्मामीटर और दोहरे रंग के थर्मामीटर (विकिरण वर्णमिति थर्मामीटर) में विभाजित किया जा सकता है। मोनोक्रोमैटिक थर्मामीटर के लिए, मापे जाने वाले लक्ष्य का क्षेत्र तापमान माप के दौरान थर्मामीटर के देखने के क्षेत्र को भरना चाहिए। यह अनुशंसा की जाती है कि मापा लक्ष्य का आकार देखने के क्षेत्र के 50 प्रतिशत से अधिक हो। यदि लक्ष्य का आकार देखने के क्षेत्र से छोटा है, तो पृष्ठभूमि विकिरण ऊर्जा तापमान माप पढ़ने में हस्तक्षेप करने के लिए थर्मामीटर की ऑडियो-विजुअल शाखा में प्रवेश करेगी, जिसके परिणामस्वरूप त्रुटियां होंगी। इसके विपरीत, यदि लक्ष्य थर्मामीटर के देखने के क्षेत्र से बड़ा है, तो माप क्षेत्र के बाहर की पृष्ठभूमि से थर्मामीटर प्रभावित नहीं होगा।

रेटेक दो-रंग वाले थर्मामीटर के लिए, तापमान दो स्वतंत्र तरंग दैर्ध्य बैंडों में विकिरण ऊर्जा के अनुपात द्वारा निर्धारित किया जाता है। इसलिए, जब मापा लक्ष्य छोटा होता है और साइट से भरा नहीं होता है, और माप पथ पर धूम्रपान, धूल और बाधाओं की उपस्थिति विकिरण ऊर्जा को क्षीण कर देगी, यह माप परिणामों को प्रभावित नहीं करेगी। यहां तक ​​कि जब ऊर्जा 95 प्रतिशत तक क्षीण हो जाती है, तब भी आवश्यक तापमान माप सटीकता की गारंटी दी जा सकती है। छोटे लक्ष्य के लिए, जो गति में है या हिल रहा है, कभी-कभी देखने के क्षेत्र में चलता है, या आंशिक रूप से देखने के क्षेत्र से बाहर निकल सकता है, इन परिस्थितियों में, दो-रंग के थर्मामीटर का उपयोग सबसे अच्छा विकल्प है। यदि थर्मामीटर और लक्ष्य के बीच सीधे लक्ष्य करना असंभव है, माप चैनल घुमावदार, संकीर्ण, बाधित, आदि है, तो दो-रंग फाइबर ऑप्टिक थर्मामीटर सबसे अच्छा विकल्प है। यह इसके छोटे व्यास और घुमावदार, अवरुद्ध और मुड़े हुए चैनलों में ऑप्टिकल विकिरण ऊर्जा संचारित करने के लचीलेपन के कारण है, इस प्रकार उन लक्ष्यों की माप को सक्षम करता है जो कठिन परिस्थितियों, या विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के करीब हैं।

ऑप्टिकल संकल्प का निर्धारण (दूरी और संवेदनशीलता)

ऑप्टिकल रेज़ोल्यूशन डी से एस के अनुपात द्वारा निर्धारित किया जाता है, जो कि थर्मामीटर के बीच दूरी डी का लक्ष्य और माप स्थान के व्यास के बीच का अनुपात है, एस। यदि पर्यावरण के कारण थर्मामीटर को लक्ष्य से दूर स्थापित किया जाना चाहिए परिस्थितियों, और छोटे लक्ष्यों को मापा जाना है, उच्च ऑप्टिकल रिज़ॉल्यूशन वाले थर्मामीटर का चयन किया जाना चाहिए। ऑप्टिकल रिज़ॉल्यूशन जितना अधिक होगा, डी: एस अनुपात जितना अधिक होगा, थर्मामीटर की लागत उतनी ही अधिक होगी।

तरंग दैर्ध्य सीमा निर्धारित करें:

लक्ष्य सामग्री की उत्सर्जन और सतह के गुण थर्मामीटर की वर्णक्रमीय प्रतिक्रिया या तरंग दैर्ध्य निर्धारित करते हैं। उच्च परावर्तन मिश्र धातु सामग्री के लिए, कम या भिन्न उत्सर्जन होता है। उच्च तापमान क्षेत्र में, धातु सामग्री को मापने के लिए सबसे अच्छा तरंग दैर्ध्य निकट-अवरक्त है, और 0.18-1.0μm की तरंग दैर्ध्य का चयन किया जा सकता है। अन्य तापमान क्षेत्र 1.6μm, 2.2μm और 3.9μm तरंग दैर्ध्य चुन सकते हैं। चूँकि कुछ सामग्री कुछ तरंग दैर्ध्य पर पारदर्शी होती हैं, इन्फ्रारेड ऊर्जा इन सामग्रियों में प्रवेश करेगी, इसलिए इस सामग्री के लिए विशेष तरंग दैर्ध्य का चयन किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, 1 0 μm, 2.2 μm और 3.9 μm की तरंग दैर्ध्य (परीक्षण किया जाने वाला कांच बहुत मोटा होना चाहिए, अन्यथा यह गुजर जाएगा) कांच के आंतरिक तापमान को मापने के लिए चुना जाता है; कांच के आंतरिक तापमान को मापने के लिए 5. 0 माइक्रोन की तरंग दैर्ध्य का चयन किया जाता है; 8-14 माइक्रोन की तरंग दैर्ध्य कम माप क्षेत्र के लिए उपयुक्त है; पॉलीथीन प्लास्टिक फिल्म को मापने के लिए 3.43 माइक्रोन की तरंग दैर्ध्य का चयन किया जाता है, और पॉलिएस्टर के लिए 4.3 माइक्रोन या 7.9 माइक्रोन की तरंग दैर्ध्य का चयन किया जाता है। यदि मोटाई 0.4 मिमी से अधिक है, तो 8-14μm की तरंग दैर्ध्य का चयन किया जाता है; उदाहरण के लिए, नैरो-बैंड 4.24-4.3μm वेवलेंथ का उपयोग लौ में C02 को मापने के लिए किया जाता है, नैरो-बैंड 4.64μm वेवलेंथ का उपयोग लौ में C0 को मापने के लिए किया जाता है, और 4.47μm वेवलेंथ का उपयोग किया जाता है लौ में N02 को मापें।

प्रतिक्रिया समय निर्धारित करें:

प्रतिक्रिया समय मापा तापमान के परिवर्तन के लिए इन्फ्रारेड थर्मामीटर की प्रतिक्रिया गति का प्रतिनिधित्व करता है, जिसे अधिकतम पढ़ने की ऊर्जा के 95 प्रतिशत तक पहुंचने के लिए आवश्यक समय के रूप में परिभाषित किया गया है। यह फोटोडेटेक्टर, सिग्नल प्रोसेसिंग सर्किट और डिस्प्ले सिस्टम के समय से संबंधित है। Bytek के नए इंफ्रारेड थर्मामीटर का रिस्पांस टाइम 1ms तक पहुंच सकता है। यह संपर्क तापमान माप पद्धति की तुलना में बहुत तेज है। यदि लक्ष्य की गति बहुत तेज है या तेज ताप लक्ष्य को मापते समय, तेज प्रतिक्रिया वाले इन्फ्रारेड थर्मामीटर का चयन किया जाना चाहिए, अन्यथा पर्याप्त संकेत प्रतिक्रिया प्राप्त नहीं होगी, जिससे माप सटीकता कम हो जाएगी। हालांकि, सभी अनुप्रयोगों को तेज प्रतिक्रिया वाले इन्फ्रारेड थर्मामीटर की आवश्यकता नहीं होती है। थर्मल जड़ता के साथ स्थिर या लक्षित थर्मल प्रक्रियाओं के लिए, थर्मामीटर का प्रतिक्रिया समय आराम से किया जा सकता है। इसलिए, इन्फ्रारेड थर्मामीटर के प्रतिक्रिया समय का चयन मापा लक्ष्य की स्थिति के अनुकूल होना चाहिए।

सिग्नल प्रोसेसिंग फ़ंक्शन:

असतत प्रक्रियाओं को मापना (जैसे भागों का उत्पादन) निरंतर प्रक्रियाओं से अलग है, इन्फ्रारेड थर्मामीटर को सिग्नल प्रोसेसिंग फ़ंक्शंस (जैसे पीक होल्ड, वैली होल्ड, औसत मूल्य) की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, कन्वेयर बेल्ट पर ग्लास को मापते समय, पीक होल्ड का उपयोग करना आवश्यक होता है, और इसके तापमान का आउटपुट सिग्नल नियंत्रक को प्रेषित किया जाता है।

पर्यावरण की स्थिति पर विचार करने के लिए:

थर्मामीटर की पर्यावरणीय स्थितियों का माप परिणामों पर बहुत प्रभाव पड़ता है, जिसे माना जाना चाहिए और ठीक से हल किया जाना चाहिए, अन्यथा यह तापमान माप सटीकता को प्रभावित करेगा और यहां तक ​​कि थर्मामीटर को नुकसान भी पहुंचाएगा। जब परिवेश का तापमान बहुत अधिक होता है और धूल, धुआं और भाप होती है, तो सुरक्षात्मक जैकेट, वाटर कूलिंग, एयर कूलिंग सिस्टम और निर्माता द्वारा प्रदान किए गए एयर प्यूरीफायर जैसे सामान का उपयोग किया जा सकता है। ये सामान पर्यावरणीय प्रभाव को प्रभावी ढंग से हल कर सकते हैं और सटीक तापमान माप के लिए थर्मामीटर की रक्षा कर सकते हैं। सामान की पहचान करते समय, स्थापना लागत को कम करने के लिए यथासंभव मानकीकृत सेवाओं की आवश्यकता होनी चाहिए। जब धुआँ, धूल या अन्य कण मापा ऊर्जा संकेत को नीचा दिखाते हैं, तो दो रंगों वाला थर्मामीटर सबसे अच्छा विकल्प होता है। शोर, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र, कंपन या दुर्गम पर्यावरणीय परिस्थितियों, या अन्य कठोर परिस्थितियों में, फाइबर ऑप्टिक दोहरे रंग थर्मामीटर सबसे अच्छे विकल्प हैं।

सीलबंद या खतरनाक सामग्री अनुप्रयोगों (जैसे कंटेनर या वैक्यूम बॉक्स) में, थर्मामीटर एक खिड़की के माध्यम से देखता है। सामग्री में पर्याप्त शक्ति होनी चाहिए और उपयोग किए गए थर्मामीटर की कार्यशील तरंग दैर्ध्य रेंज को पास करना चाहिए। यह निर्धारित करना भी आवश्यक है कि क्या ऑपरेटर को खिड़की के माध्यम से निरीक्षण करने की आवश्यकता है, इसलिए आपसी प्रभाव से बचने के लिए उपयुक्त स्थापना स्थान और खिड़की सामग्री का चयन करें। कम तापमान माप अनुप्रयोगों में, जीई या सी सामग्री आमतौर पर खिड़कियों के रूप में उपयोग की जाती हैं, जो दृश्य प्रकाश के लिए अपारदर्शी होती हैं, और मानव आंख खिड़की के माध्यम से लक्ष्य का निरीक्षण नहीं कर सकती है। यदि ऑपरेटर को विंडो लक्ष्य से गुजरना पड़ता है, तो एक ऑप्टिकल सामग्री जो इन्फ्रारेड विकिरण और दृश्यमान प्रकाश दोनों को प्रसारित करती है, का उपयोग किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, एक ऑप्टिकल सामग्री जो इन्फ्रारेड विकिरण और दृश्यमान प्रकाश, जैसे जेएनएसई या बीएएफ 2 दोनों को प्रसारित करती है, को खिड़की सामग्री के रूप में उपयोग किया जाना चाहिए।

संचालित करने में आसान और प्रयोग करने में आसान:

इन्फ्रारेड थर्मामीटर सहज, संचालित करने में आसान और ऑपरेटरों द्वारा उपयोग में आसान होना चाहिए। उनमें से, एक पोर्टेबल इन्फ्रारेड थर्मामीटर एक छोटा, हल्का और पोर्टेबल तापमान माप उपकरण है जो तापमान माप और डिस्प्ले आउटपुट को एकीकृत करता है। डिस्प्ले पैनल तापमान प्रदर्शित कर सकता है और विभिन्न तापमान जानकारी प्रदर्शित कर सकता है, और कुछ को रिमोट कंट्रोल या कंप्यूटर सॉफ्टवेयर प्रोग्राम द्वारा संचालित किया जा सकता है।

कठोर और जटिल पर्यावरणीय परिस्थितियों के मामले में, अलग-अलग तापमान मापने वाले सिर और डिस्प्ले वाले सिस्टम को आसान स्थापना और कॉन्फ़िगरेशन के लिए चुना जा सकता है। वर्तमान नियंत्रण उपकरण से मेल खाने वाले सिग्नल आउटपुट फॉर्म का चयन किया जा सकता है।

अवरक्त विकिरण थर्मामीटर का अंशांकन:

मापे जा रहे लक्ष्य के तापमान को सही ढंग से प्रदर्शित करने के लिए इन्फ्रारेड थर्मामीटर को कैलिब्रेट किया जाना चाहिए। यदि प्रयुक्त थर्मामीटर उपयोग में बर्दाश्त से बाहर है, तो इसे पुन: अंशांकन के लिए निर्माता या मरम्मत केंद्र में वापस करने की आवश्यकता है।