تصویرگر حرارتی برای اندازه گیری دما بدون تماس. دماسنج غیر تماسی: مزایا و معایب. اندازه گیری دما به صورت غیر تماسی ویژگی های دماسنج های غیر تماسی

دمای یک فرد عاملی است که وضعیت سلامتی او را منعکس می کند، بنابراین باید در اسرع وقت در مورد آن پرس و جو کنید. هر کیت کمک های اولیه باید حاوی لوازم جانبی مخصوص برای این اهداف باشد. دماسنج غیر تماسی در بین دستگاه های مشابه جایگاه پیشرو را به خود اختصاص داده است. بنابراین باید به آن توجه کنید و به طور جدی به فکر خرید آن باشید. برای انتخاب لوازم جانبی با کیفیت، باید با انواع اصلی این دستگاه ها آشنا شوید.

ویژگی های دماسنج مادون قرمز

دمای فرد با این دماسنج با استفاده از عنصر خاصی اندازه گیری می شود که به تشعشعات مادون قرمز ساطع شده از بدن واکنش نشان می دهد. بنابراین تمام اطلاعات لازم خوانده می شود. با توجه به نمایشگر کریستال مایع می توانید به نتیجه آن پی ببرید. این یک دستگاه پزشکی نسبتاً جدید است، اما قبلاً توانسته توجه مصرف کنندگان را به خود جلب کند.

مزایای نمایشگر مادون قرمز

1. دما در سریعترین حالت تعیین می شود. برای نشان دادن نتیجه مطالعه، دستگاه تنها چند ثانیه وقت می گذارد. معمولا شرایط متفاوت است، اما بیشتر دماسنج غیر تماسی در 30 ثانیه جا می شود.
2. این دماسنج دارای نکات مختلفی است. در مواقعی که نیاز به شستشو یا ضدعفونی وجود دارد به راحتی جدا می شوند. لوازم جانبی اضافی را می توان برای دستگاه خریداری کرد.
3. ویژگی این دماسنج ها عدم تماس آنها با بدن انسان است. حتی کوچکترین کودکان می توانند به راحتی دما را در هنگام خواب اندازه گیری کنند، که این روش را تسهیل می کند و به طور قابل توجهی سرعت می بخشد. همچنین موقعیت های استرس زا ایجاد نمی کند.
4. این دستگاه برای محیط زیست و افراد بی خطر است. این شامل جیوه یا شیشه نیست، زیرا برای عملکرد دستگاه مورد نیاز نیست.
5. با کمک یک دماسنج غیر تماسی، می توان نه تنها دمای بدن، بلکه این پارامتر هوا یا آب را نیز اندازه گیری کرد.

دقت در اندازه گیری دما

دماسنج غیر تماسی دارای اشکالات متعددی است که به همین دلیل هنگام اندازه گیری مشکلاتی وجود دارد. ممکن است انحرافات جزئی در تعیین مقادیر وجود داشته باشد که می تواند بیهوده فرد را بترساند یا اطمینان دهد. با این حال، هر بیمار می تواند از صحت نتایج اطمینان حاصل کند. برای این کار، فردی که دمایش اندازه گیری می شود باید صاف بنشیند و تا حد امکان کمتر حرکت کند. این جنبه برای کودکان خردسال دشوار است. به همین دلیل است که توصیه می شود دمای آنها را در هنگام خواب اندازه گیری کنید.

سازندگان رسماً خطای 0.4 درجه را مجاز می دانند که مقدار نسبتاً کمی است، اما در برخی موارد این می تواند یک عامل تعیین کننده باشد. فقط در صورتی که بیمار حرکات فعالی انجام دهد، باید انحرافات احتمالی را در نظر گرفت.

انواع دماسنج مادون قرمز

دماسنج گوش برای بررسی دما با کمک اندام شنوایی طراحی شده است. در کیت، نازل های مخصوص باید به آن وصل شود. باید بررسی شود که آنها نرم هستند، زیرا این تنها راه برای اطمینان از اندازه گیری راحت دما است.

برخی از تولید کنندگان تصمیم می گیرند چنین دماسنج هایی را با مجموعه ای کامل از لوازم جانبی با تمام جزئیات لازم تکمیل کنند. آنها برای محافظت از غشای هندپیس عملکردی و همچنین برای جلوگیری از آسیب به پرده گوش ضروری هستند. این دستگاه ها در بیشتر موارد حداکثر دقت را نشان می دهند، اما برای التهاب گوش میانی توصیه نمی شوند، زیرا ممکن است نتیجه نادرست نشان داده شود. در صورت بروز این وضعیت، لازم است یک دماسنج مادون قرمز غیر تماسی از نوع متفاوت انتخاب کنید.

هر مدل دیگری از دستگاه به شما امکان می دهد با حرکت دماسنج روی پیشانی یا شقیقه خود اندازه گیری های دقیقی انجام دهید. بلافاصله پس از انجام این اقدامات، نتایج بر روی صفحه نمایش نمایش داده می شود. یک دماسنج بدون تماس برای نوزادان بسیار عالی است، زیرا دقیق ترین نتایج را می توان در حالی که کودک در خواب است بدون ایجاد مزاحمت به دست آورد.

دماسنج غیر تماسی Sensitec

این سازنده محبوب این نوع تجهیزات اندازه گیری است. دماسنج غیر تماسی NF 3101 دارای چندین ویژگی است.

1. دما در 32-42 درجه ثبت می شود.
2. اندازه گیری ها را می توان در فاصله 5 سانتی متر تا 15 سانتی متر از پوست انجام داد که نشانگر بهینه است.
3. نتایج اغلب در کمتر از نیم ثانیه قابل مشاهده است.
4. این دستگاه به طور خودکار حداکثر 32 نتیجه اندازه گیری اخیر را در حافظه ذخیره می کند که نه تنها به حفظ آمار وضعیت بیمار کمک می کند، بلکه به گزارش بدون تردید دما در ملاقات با پزشک نیز کمک می کند.
5. اگر دستگاه بیش از 7 ثانیه غیر فعال باشد، به طور خودکار خاموش می شود.

این دستگاه در بازار دماسنج های مدرن تازگی دارد، اما به دلیل کاربردی بودن آن در حال حاضر محبوبیت پیدا کرده است. برای کار کردن به دو باتری AA نیاز دارد. وزن دستگاه برای همه راحت است، زیرا در رکورد 170 گرم است. در صورت مشاهده دمای بالا، یک سیگنال صوتی ارسال می شود تا در اسرع وقت از تغییرات مطلع شوید. صفحه نمایش مجهز به نور پس زمینه است که به این معنی است که استفاده از آن حتی در تاریکی نیز امکان پذیر است، بنابراین هیچ ناراحتی وجود ندارد. اندازه گیری دمای هر سطح مجاز است. یک دستگاه کاربردی می تواند درجه ها را تا حد امکان به دقت تعیین کند نه تنها برای بدن انسان، بلکه برای سایر اشیاء.

خوب دماسنج

دماسنج بدون تماس WF 5000 هم برای پیشانی و هم برای گوش قابل استفاده است. معمولا دما را با آوردن دماسنج به گوش یا شقیقه اندازه گیری می کنند. زمان از آوردن دماسنج به جسم تا حصول نتیجه 3-4 ثانیه است. نتیجه تا حد امکان دقیق است، احتمال انحرافات کوچک حداقل است.

برای کودکان خردسال، چنین وسیله ای به بهترین وجه مناسب است، زیرا قادر به ترساندن یا آزار کودک نیست. مکانیسم خاصی که اسکن را انجام می دهد بلافاصله از طرف های مختلف عمل می کند که به شما امکان می دهد خوانش های بدست آمده از چندین ناحیه از سطح بدن را ارزیابی کنید. بنابراین، مقدار دقیق آشکار می شود. دستگاه حداکثر دمای ثبت شده را نشان می دهد. این دماسنج آخرین اندازه گیری را به یاد می آورد. برای اینکه بتوانید به این اطلاعات نگاه کنید، ابتدا باید دستگاه را خاموش کنید و سپس دکمه پاور را برای مدتی نگه دارید. لازم به ذکر است که در هر مورد لازم است تمامی مزایا مورد ارزیابی قرار گیرد و دماسنج غیر تماسی بهینه برای اندازه گیری دما انتخاب شود.

نظرات مصرف کنندگان

بسیاری از خریداران دماسنج های مادون قرمز را ستایش می کنند، به ویژه اینکه برخی از مارک ها را برجسته می کنند. در این مورد، هر بلندگو ترجیحات خاص خود را دارد، اما همه موافق هستند که قیمت با کیفیت مطابقت دارد، که به ویژه برای مدل های مادون قرمز صادق است. کودکان به اندازه‌گیری دما با استفاده از این دستگاه‌ها به خوبی پاسخ می‌دهند، زیرا مجبور نیستند دماسنج را برای مدت طولانی همراه خود داشته باشند، بلکه فقط چند ثانیه صبر کنند.

ویژگی های دماسنج های غیر تماسی

راحت ترین دماسنج های مادون قرمز با قیمت نسبتاً بالایی از حدود 3000 روبل فروخته می شود. این یکی از معایب اصلی چنین دستگاه هایی است. با این حال، دماسنج‌های معمولی دما را به مدت 5 دقیقه اندازه‌گیری می‌کنند، بنابراین هر دماسنج غیر تماسی توسط کاربران رتبه‌بندی بالایی دارد. آنها خاطرنشان می کنند که هنگام اندازه گیری دما باید به دقت شاخص ها توجه شود. گاهی اوقات آنها منحرف می شوند، اما تفاوت در مقادیر از 0.4 درجه تجاوز نمی کند. اگر نتایج مشکوک هستند، می توانید دما را دوباره اندازه گیری کنید.

برای انتخاب راحت ترین دماسنج غیر تماسی برای کودکان، لازم است شاخص های اصلی ارزیابی شود و ویژگی ها با سن کودک مقایسه شود. باید به نوع دستگاه هم توجه کنید. ما به چنین دماسنج مادون قرمز غیر تماسی نیاز داریم که استفاده از آن برای افراد خاص ساده ترین است. دستگاه‌های بی‌صدا برای کودکان کوچک مناسب هستند و دستگاه‌های دارای سیگنال صوتی می‌توانند برای بزرگسالان مفید باشند، به خصوص اگر قرار باشد نه تنها دمای بدن، بلکه یک شاخص مشابه برای سایر اشیاء نیز اندازه‌گیری شود.

در حال حاضر، همراه با ابزارهای اندازه گیری تماسی، ابزارهای اندازه گیری دما غیر تماسی - پیرومترها و تصویرگرهای حرارتی - به طور فزاینده ای در صنعت استفاده می شوند.

پیرومتر
وسیله ای برای اندازه گیری دما توسط تابش حرارتی یک جسم است که برای نمایش مقدار دما بر روی نشانگر دستگاه یا تبدیل آن به سیگنال آنالوگ یا دیجیتال طراحی شده است. پیرومترها قادر به اندازه گیری دمای یک ناحیه دایره ای محدود شده توسط میدان دید ابزار و میانگین دمای داخل این ناحیه هستند. ناحیه دید پیرومتر به فاصله تا جسم و وضوح نوری پیرومتر بستگی دارد، بنابراین با تغییر این دو پارامتر، پیرومتر می تواند هم دمای یک سیم نازک و هم دمای متوسط ​​سطح یک ماشین را اندازه گیری کند. بدن قبل از نقاشی

تصویرگر حرارتی
- این وسیله ای برای اندازه گیری دما توسط تابش حرارتی یک جسم است که برای تعیین مقدار دما و تبدیل آن به تصویری بصری از توزیع میدان های حرارتی بر روی سطح یک جسم طراحی شده است. تصویرگر حرارتی امکان به دست آوردن اطلاعات کلی را می دهد - یک تصویر حرارتی از یک منطقه خاص و یک مقدار دمای خاص از شی مورد نظر، که اندازه آن برابر یا بزرگتر از اندازه سلول واحد میدان دید تصویرگر حرارتی است.

از سال 2000، برای آن دسته از کاربردهایی که استفاده از سنسورهای دمای تماس سری Metran-200 دشوار یا غیرممکن است، Metran PG ابزارهای اندازه گیری دما بدون تماس تولید شده توسط Raytek (آلمان) را ارائه می دهد. Raytek یکی از شرکت های پیشرو در جهان است که در زمینه طراحی و ساخت ابزارهای اندازه گیری دما بدون تماس تخصص دارد. در آینده، Metran IG قصد دارد به طور مشترک با Raytek ابزارهای اندازه گیری دما بدون تماس را در پایگاه تولید خود تولید کند.

استفاده از ابزارهای اندازه گیری بدون تماس امکان اندازه گیری دمای اجسام متحرک را فراهم می کند. اشیاء واقع در مکان های صعب العبور؛ هنگام کنترل دماهای بالا از آسیب به ابزار اندازه گیری جلوگیری کنید. هنگام اندازه گیری دمای جسمی که یکپارچگی یا عقیم بودن آن نباید نقض شود، از آلودگی و آسیب احتمالی جسم اندازه گیری شده جلوگیری کنید. در مواردی که اندازه گیری دمای اجسام میکروسکوپی که ظرفیت گرمایی آنها کم است ضروری است، روش اندازه گیری غیر تماسی امکان جلوگیری از اعوجاج در دمای جسم وارد شده توسط ابزار تماس را فراهم می کند. مزایای غیرقابل انکار ابزارهای اندازه گیری دما بدون تماس نسبت به ابزارهای تماسی به شرح زیر است:
سرعت بالا (تا 1 میلی ثانیه) - در صورت اندازه گیری دما در فرآیندهای سریع ضروری است.
توانایی اندازه گیری دمای یک جسم بدون جدا کردن آن از فرآیند تکنولوژیکی - تشخیص نقاط گرمای بیش از حد که فقط در حین کار شی رخ می دهد.
اطمینان از ایمنی پرسنلی که دمای اشیاء تحت ولتاژ را اندازه گیری می کنند، زیرا کار در فاصله انجام می شود و نیازی به قطع برق ندارد.

در مواردی که استفاده از سنسورهای تماسی امکان پذیر نیست، تعدادی از فرآیندهای تکنولوژیکی وجود دارد، در چنین مواردی استفاده از پیرومتر تنها راه ممکن برای کنترل دما است. در مواردی که مثلاً لازم است دما از 1800 درجه سانتیگراد تا 3000 درجه سانتیگراد اندازه گیری شود، نمی توان از ابزارهای اندازه گیری تماسی استفاده کرد، اما دستگاه های غیر تماسی به راحتی این مشکل را حل می کنند.

عملکرد پیرومترها علاوه بر مقدار دمای فعلی، امکان ثبت حداکثر و حداقل دمای یک جسم، تفاوت آنها و همچنین دمای متوسط ​​را در یک دوره زمانی مشخص می کند. وجود یک رابط دیجیتال برای پیرومترها (RS-232، RS-485، پروتکل هارت) به شما امکان می دهد دستگاه را مجددا پیکربندی کنید و مقدار دمای اندازه گیری شده را مستقیماً از یک رایانه شخصی کنترل کنید. نرم افزار ویژه pyrometer به شما این امکان را می دهد که گزارش هایی را در قالب نمودار ایجاد کنید و پایگاه داده ایجاد کنید.

پیرومترها و تصویرگرهای حرارتی چندین مزیت نسبت به سنسورهای دمای تماس و همچنین برخی از معایب دارند - وابستگی قرائت ها به فاصله تا جسم اندازه گیری شده، به خواص بازتابی سطح اندازه گیری شده، به تابش نواحی جسم اندازه گیری شده. که مستقیماً در میدان دید پیرومتر قرار نمی گیرند. برای انتخاب روش اندازه گیری، باید تمام جوانب مثبت و منفی را ارزیابی کنید.

امروزه PG Metran طیف گسترده ای از پیرومترهای قابل حمل و ثابت قابل حمل را برای کاربردهای مختلف و همچنین یک تصویرگر حرارتی مقرون به صرفه ارائه می دهد. دستگاه های پیشنهادی دارای گواهینامه هایی از روسیه، اوکراین و بلاروس، راهنمای عملیات و روش های تأیید به زبان روسی هستند. IG "Metran" پشتیبانی فنی واجد شرایط، خدمات نگهداری محصولات، خدمات تعمیر، تایید دوره ای و کالیبراسیون را ارائه می دهد.

پیرومترهای قابل حمل دما را در محدوده -30 درجه سانتیگراد تا 3000 درجه سانتیگراد با خطای 0.75٪ از مقدار اندازه گیری شده اندازه گیری می کنند، می توانند تا 100 مقدار دما را ذخیره کنند و داده های اندازه گیری را از طریق یک خروجی دیجیتال به رایانه شخصی منتقل کنند.

پیرومترهای ثابت دما را از -40 درجه سانتیگراد تا 3000 درجه سانتیگراد با خطای 0.3٪ از مقدار اندازه گیری شده اندازه گیری می کنند، دارای وضوح نوری تا 300:1، زمان پاسخگویی تا 1 میلی ثانیه و سیگنال های خروجی - ترموکوپل های نوع J/K/E/N /T/R/S، 0-5 V، 4-20 mA، رابط های RS-485 یا RS-232، رله مکانیکی.

تصویرگر حرارتی دارای مشخصات زیر است:
آرایه میکروبولومتری خنک نشده 160 x 120 سلول;
محدوده دمای اندازه گیری شده از 0 تا 250 درجه سانتیگراد؛
محدوده طیفی 7-14 میکرون؛
صفحه نمایش LCD با سه درجه روشنایی تصویر برای شرایط کاری مختلف.
وضوح نوری 90:1، حداقل فاصله تا جسم اندازه گیری 60 سانتی متر؛
دید لیزری - اشاره گر به مرکز منطقه تیراندازی؛
حافظه تا 100 عکس و داده؛
زمان کار مداوم بدون شارژ مجدد - 5 ساعت؛
ارتباط با کامپیوتر شخصی از طریق پورت USB

همه این ابزارها به طور ویژه برای حل مشکلات اندازه گیری دمای صنعتی طراحی و کالیبره شده اند. در حال حاضر، روش غیر تماسی اندازه گیری دما به طور گسترده ای در صنعت برق مورد تقاضا است. برای تشخیص تجهیزات الکتریکی زنده، برای تعمیر و نگهداری تجهیزات برق استفاده می شود. با کمک پیرومترها و تصویرگرهای حرارتی می توان به سرعت و ایمن دمای موتورهای الکتریکی، محفظه ترانسفورماتور، ترانک شین، تجهیزات پست برق، تشخیص بخش های تخلیه شده خطوط کابل فشار قوی و کنترل دمای عایق های الکتریکی را امکان پذیر کرد. . در خدمات مسکن و جمعی با کمک پیرومتر و تصویرگرهای حرارتی، دمای لوله‌های هوارسانی و ورودی کنترل می‌شود، دمای شبکه‌های گرمایشی اندازه‌گیری می‌شود، نشت گرما مشخص می‌شود و سقف‌ها بررسی می‌شوند. روش غیر تماسی اندازه گیری دما به شما امکان می دهد زمان اندازه گیری را کاهش دهید و از پرسنل محافظت کنید، عمر ابزار اندازه گیری را افزایش دهید و دامنه دماهای اندازه گیری شده را گسترش دهید. ارزان بودن روش غیر تماسی کنترل دما، کارایی و در دسترس بودن آن، استفاده از پیرومتر و تصویرگرهای حرارتی را تقریباً در هر شرکتی ممکن می سازد.

به دلیل سهولت استفاده، دامنه وسیع دماهای اندازه گیری شده، زمان پاسخ کوتاه، عدم نیاز به تماس با جسم، عملکرد آنها، ابزارهای اندازه گیری دما بدون تماس به طور گسترده ای استفاده می شوند نه تنها در جایی که این تنها ابزار اندازه گیری ممکن است، بلکه به تدریج نیز استفاده می شود. شروع به تعویض سنسورهای دمای تماس کنید.

پیرومترها- اینها دستگاه های فشرده ای هستند که به شما امکان می دهند فوراً دما را در محدوده -50 ° C - +3000 ° C در فواصل 1 تا 30 متر اندازه گیری کنید. به سادگی پیرومتر را به سمت جسم اندازه گیری بگیرید و دکمه را فشار دهید.

ابعاد منطقه برای تعیین دما توسط یک پیرومتر به وضوح نوری (شاخص دید) دستگاه بستگی دارد. شاخص رؤیت نسبت قطر نقطه کنترل ابزار روی جسم اندازه گیری به فاصله تا جسم است و با D:S نشان داده می شود.

هر چه شاخص دید بالاتر باشد، پیرومتر گرانتر است. انتخاب وضوح نوری کاملاً به اندازه واقعی جسم و فاصله ای که داده های اندازه گیری در آن امکان پذیر است بستگی دارد. برای بیشتر کاربردها، پیرومترهایی با وضوح نوری 10:1 - 40:1 کافی هستند. اما در مواردی که کنترل دمای اجسام بسیار داغ یا اجسام کوچک در فاصله زیاد ضروری است، مدل هایی با نسبت دید بالاتر 50:1 - 180:1 مورد نیاز است.

پیرومترهای تشعشعی برای اندازه گیری دما در محدوده 100+ تا 2500 درجه سانتیگراد استفاده می شوند. پیرومترهای تشعشعی بر اساس اصل اندازه گیری انرژی ساطع شده از اجسام گرم شده کار می کنند که بسته به دمای این اجسام متفاوت است.

دامنه استفاده از دستگاه های اندازه گیری دما بدون تماس، به اصطلاح پیرومتر، بسیار زیاد است، آنها در حمل و نقل ریلی، متالورژی، انرژی، مسکن و خدمات عمومی، پزشکی، ساخت و ساز، تحقیقات علمی و صرفه جویی در انرژی استفاده می شوند. اما ما به خصوص به صنعت ساخت و ساز علاقه مند هستیم، جایی که مدت هاست روند قابل توجهی به سمت صرفه جویی در انرژی، کاهش تلفات حرارتی ساختمان ها و سازه ها وجود دارد.

پیرومترها به حل این مشکل کمک می کنند - آنها برای جستجوی "پل های سرد"، مناطقی با عایق حرارتی ضعیف، شکاف در محل اتصال بلوک های پنجره و درب، برای تشخیص سیستم های گرمایش و تهویه با استفاده از روش غیر تماسی راحت هستند. البته، دستگاه های بسیار راحت تری وجود دارد - تصویرگرهای حرارتی، اما آنها به وضوح فراتر از ابزار یک "تاجر خصوصی" هستند. اما پیرومتر ارزان است و با وجود اینکه به وضوح کار نمی کند، با وظایف خود کنار می آید.

اصل عملکرد هر پیرومتر بر اساس اندازه گیری قدرت تابش حرارتی جسم اندازه گیری از هر سطح مات، عمدتاً در محدوده نور مادون قرمز و مرئی است. IR-T1 نسبت دید بالایی دارد (10:1، در عمل به این معنی است که در فاصله 10 متری دما را در منطقه ای با قطر 1 متر اندازه گیری می کند) و طیف وسیعی از دماهای اندازه گیری شده از جمله منطقه را اندازه گیری می کند. از ارزش های منفی با چنین شاخص هایی، قیمت آن بسیار متوسط ​​به نظر می رسد.

پیرومتر مادون قرمز FLIR TG165 (دما سنج غیر تماسی)

تفاوت بین پیرومتر و تصویرگر حرارتی ساده است. اولی قادر به دریافت تنها یک مقدار دما در هر اندازه گیری است، در حالی که دومی بلافاصله تصویر مادون قرمز از یک جسم با مقادیر اندازه گیری شده زیادی تولید می کند. اما واقعیت این است که برای اندازه گیری دمای هر نقطه به یک سنسور جداگانه نیاز است. چند نقطه اندازه گیری می شود - این تعداد حسگر باید باشد (برخی "ترفندهای" الکترونیکی که گاهی اوقات به تصویرگرهای حرارتی مجهز می شوند اساساً مشکل را حل نمی کنند).

و قیمت هر تصویرگر حرارتی بیشتر از همه به تعداد سنسورهای مونتاژ شده در یک ماتریس فشرده بستگی دارد. حتی ارزان‌ترین مدل‌های آنها ده‌ها هزار روبل قیمت دارند و مدل‌های حرفه‌ای ممکن است چند صد هزار قیمت داشته باشند. تصویرگر حرارتی، حتی ساده ترین، مجهز به یک صفحه نمایش LCD کامل است، می تواند داده ها را در حافظه ذخیره کند و برای انتقال و تجزیه و تحلیل تصویر به کامپیوتر متصل شود.

تمام وسایل برقی با عبور جریان الکتریکی از آنها کار می کنند که علاوه بر آن هادی ها و تجهیزات را گرم می کند. در این حالت در عملکرد عادی تعادلی بین افزایش دما و خروج بخشی از آن به محیط ایجاد می شود.

در صورت نقض کیفیت تماس ها، شرایط برای عبور جریان بدتر می شود و دما افزایش می یابد، که می تواند باعث نقص شود. بنابراین، در دستگاه های پیچیده الکتریکی، به ویژه در تجهیزات ولتاژ بالا شرکت های انرژی، نظارت دوره ای بر گرمایش قطعات حامل جریان انجام می شود.

برای دستگاه های تحت ولتاژ بالا، اندازه گیری ها با روش غیر تماسی در فاصله ایمن انجام می شود.

اصول اندازه گیری دما از راه دور

هر جسم فیزیکی دارای حرکتی از اتم ها و مولکول ها است که همراه است. دمای جسم بر شدت این فرآیندها تأثیر می گذارد و مقدار آن را می توان از روی مقدار شار گرما قضاوت کرد.

اندازه گیری دمای بدون تماس بر اساس این اصل است.

یک منبع بازرسی با دمای "T" یک شار حرارتی "F" را به فضای اطراف تابش می کند که توسط یک سنسور حرارتی از راه دور از منبع گرما درک می شود. پس از آن، سیگنال تبدیل شده توسط مدار داخلی بر روی تابلوی اطلاعات "I" نمایش داده می شود.

ابزارهای اندازه گیری دما که آن را با تابش مادون قرمز اندازه گیری می کنند، دماسنج مادون قرمز یا نام اختصاری "پیرومتر" نامیده می شوند.

برای عملکرد دقیق آنها، تعیین صحیح محدوده اندازه گیری در مقیاس موج الکترومغناطیسی، که تقریباً 0.5-20 میکرومتر است، مهم است.

خطای پیرومترها به مجموعه ای از عوامل بستگی دارد:

1. سطح ناحیه مشاهده شده جسم باید در میدان دید مستقیم باشد.
2. گرد و غبار، مه، بخار و سایر اشیاء بین سنسور حرارتی و منبع گرما سیگنال را ضعیف می کند و همچنین آثار آلودگی روی اپتیک را تضعیف می کند.
3. ساختار و وضعیت سطح بدن مورد مطالعه بر شدت شار مادون قرمز و خوانش دماسنج تأثیر می گذارد.

آیا تأثیر عامل سوم نمودار تغییر تابش را توضیح می دهد؟ از طول موج

ظرفیت تشعشع مادون قرمز Фs ماده سیاه به عنوان مبنای مقایسه سایر محصولات و برابر با 1 در نظر گرفته می شود. ضرایب تمام مواد واقعی دیگر FR کمتر از 1 می شود.

در عمل، پیرومترها تابش اشیاء واقعی را به نشانگرهای یک رادیاتور ایده آل دوباره محاسبه می کنند.

اندازه گیری نیز تحت تأثیر موارد زیر است:

طول موج طیف مادون قرمز که اندازه گیری می شود.

دمای ماده آزمایش

نحوه عملکرد دماسنج غیر تماسی

با توجه به روش خروجی اطلاعات و پردازش آن، دستگاه های کنترل از راه دور گرمایش سطح به دو دسته تقسیم می شوند:

پیرومترها؛

تصویرگرهای حرارتی

دستگاه پیرومتر

به طور معمول، ترکیب این دستگاه ها را می توان بلوک به بلوک نشان داد:

یک سنسور مادون قرمز با یک سیستم نوری و یک راهنمای نور آینه؛

مدار الکترونیکی که سیگنال دریافتی را تبدیل می کند.

صفحه نمایشی که دما را نشان می دهد.

دکمه پاور

جریان تابش حرارتی توسط سیستم نوری متمرکز شده و توسط آینه ها به سنسور هدایت می شود تا تبدیل اولیه انرژی حرارتی به سیگنال الکتریکی با مقدار ولتاژ مستقیماً متناسب با تابش مادون قرمز باشد.

تبدیل ثانویه سیگنال الکتریکی در دستگاه الکترونیکی اتفاق می‌افتد، پس از آن، ماژول اندازه‌گیری و شمارش اطلاعات را به نمایشگر، معمولاً در داخل، خروجی می‌دهد.

در نگاه اول به نظر می رسد که کاربر برای اندازه گیری دمای یک شی از راه دور کافی است:

با فشار دادن دکمه دستگاه را روشن کنید؛

به موضوع مورد مطالعه اشاره کنید.

خواندن

با این حال، برای اندازه‌گیری دقیق، نه تنها باید عواملی را که بر خوانش‌ها تأثیر می‌گذارند، در نظر گرفت، بلکه فاصله تا جسم را نیز به درستی انتخاب کرد که با وضوح نوری دستگاه تعیین می‌شود.

از آنجایی که این ویژگی ها مستقیماً با یکدیگر متناسب هستند، برای اندازه گیری دقیق دما، نه تنها باید دستگاه را به درستی به سمت شیء بگیرید، بلکه فاصله را برای انتخاب ناحیه منطقه اندازه گیری شده نیز انتخاب کنید.

سپس سیستم نوری شار گرما را از سطح مورد نظر بدون در نظر گرفتن تأثیر تابش اشیاء اطراف پردازش می کند.

برای این منظور، مدل های بهبود یافته پیرومترها مجهز به نشانگرهای هدف لیزری هستند که به نشان دادن سنسور دما به سمت جسم و تسهیل تعیین مساحت سطح کنترل شده کمک می کند. ممکن است اصول عملکرد متفاوتی داشته باشند و دقت اشاره نابرابر داشته باشند.

راه کواکسیالعاری از این نقص است - پرتو لیزر با محور نوری دستگاه منطبق است و مرکز منطقه اندازه گیری شده را به دقت نشان می دهد، اما مرزهای آن را تعیین نمی کند.

نشانه ای از اندازه منطقه کنترل شده در تعیین کننده هدف با ارائه شده است پرتو لیزر دوتایی. اما در فواصل کم تا جسم، به دلیل باریک شدن اولیه ناحیه حساسیت، خطا مجاز است. این نقطه ضعف به شدت در لنزهایی با فاصله کانونی کوتاه آشکار می شود.

تعیین کننده های هدف با لیزر متقاطعافزایش دقت پیرومترهای مجهز به لنزهای فوکوس کوتاه.

پرتو لیزر تک دایره ایبه شما امکان می دهد منطقه کنترل را تعیین کنید، اما همچنین اختلاف منظر دارد و خوانش دستگاه را در فواصل کوتاه بیش از حد برآورد می کند.

نشانگر لیزری دایره ای دقیقمطمئن ترین کار را انجام می دهد و از تمام کاستی های طرح های قبلی خالی است.

پیرومترها اطلاعات مربوط به دما را با نمایش عددی متنی نمایش می دهند که می تواند با اطلاعات دیگری تکمیل شود.

دستگاه تصویربرداری حرارتی

طراحی این ابزارهای اندازه گیری دما شبیه پیرومترها است. آنها یک ریزمدار هیبریدی به عنوان عنصر دریافت کننده جریان تابش مادون قرمز دارند.

با لایه اپیتاکسیال حساس به نور، شار IR را از طریق یک بستر به شدت دوپ شده درک می کند.

دستگاه گیرنده تصویرگر حرارتی با میکرو مدار هیبریدی در تصویر نشان داده شده است.

تمام روش های کار با یک تصویرگر حرارتی به همان روشی که با یک پیرومتر انجام می شود، انجام می شود، اما بر روی صفحه نمایش آن تصویری از تجهیزات الکتریکی نمایش داده می شود، که قبلاً در محدوده رنگی اصلاح شده ارائه شده است، با در نظر گرفتن وضعیت گرمایش تمام قسمت ها.

هنگام مقایسه عملکرد یک پیرومتر و یک تصویرگر حرارتی، می توانید تفاوت را مشاهده کنید:

پیرومتر میانگین دما را در منطقه ای که کنترل می کند تعیین می کند.

تصویرگر حرارتی ارزیابی گرمایش تمام عناصر تشکیل دهنده واقع در منطقه ای را که مشاهده می کند امکان پذیر می کند.

ویژگی های طراحی دماسنج های غیر تماسی

دستگاه‌هایی که در بالا توضیح داده شد، مدل‌های متحرکی هستند که امکان اندازه‌گیری متوالی دما را در بسیاری از مکان‌هایی که تجهیزات الکتریکی کار می‌کنند، می‌کنند:

ورودی های قدرت و اندازه گیری ترانسفورماتورها و کلیدها؛

کنتاکت های جدا کننده که تحت بار کار می کنند.

مونتاژ سیستم های شینه و بخش های تابلو برق فشار قوی؛

در نقاط اتصال سیم های خطوط برق هوایی و سایر مکان های مدارهای برق سوئیچینگ.

با این حال، در برخی موارد، انجام عملیات تکنولوژیکی بر روی تجهیزات الکتریکی، به طراحی های پیچیده دماسنج های غیر تماسی نیازی نیست و می توان با مدل های ساده نصب شده به طور دائم از پس آن برآمد.

یک مثال روشی برای اندازه گیری مقاومت سیم پیچ روتور ژنراتور هنگام کار با مدار تحریک یکسو کننده است. از آنجایی که اجزای ولتاژ متناوب بزرگ در آن القا می شود، گرمایش آن به طور مداوم نظارت می شود.

طرح هایی که بر اساس این اصل عمل می کنند نسبتا ساده و قابل اعتماد هستند.

بسته به هدف، پیرومترها و تصویرگرهای حرارتی به دستگاه‌هایی تقسیم می‌شوند:

درجه حرارت بالا، طراحی شده برای اندازه گیری اجسام بسیار داغ؛

دمای پایین، قادر به کنترل حتی خنک شدن قطعات در یخبندان.

طرح‌های پیرومترها و تصویرگرهای حرارتی مدرن را می‌توان به سیستم‌های ارتباطی و انتقال اطلاعات از طریق رایانه‌های راه دور مجهز کرد.