Lasertermometer

Hvilket infrarødt målesystem er bedst egnet til din applikation?
Som kunde kan du altid spørge for teknisk rådgivning -Ring til PCE Instruments hotline: 02903 - 976 99 - 8901. Kollegerne vil stille dig specifikke spørgsmål om din ansøgning og foreslå de bedst egnede produkter til løsning af din måleopgave.

Du kan også se følgende nogle tips, som du bør overveje, når du vælger eller køber et lasertermometer.

Kriterier ved valg af enhed/målesystem

- Håndholdt enhed eller stationært IR-termometer
- Emissivitet/nøjagtighed
- Måling af punktforhold
- Hukommelse for målt værdi
- Opfølgningsomkostninger ti
- Service / Support

Et lasertermometer bruges til at bestemme overfladetemperaturen på definerede objekter uden kontakt. I praksis kan metaldelene være strukturer, legemer i ovne mv. Men hvordan kan du finde ud af, inden du køber, hvilket lasertermometer der er bedst egnet til den aktuelle anvendelse? Følgende tekst vil hjælpe dig, før du køber sådan en måleenhed.

Er et mobilt eller stationært lasertermometer påkrævet?
Svaret på spørgsmålet er i applikationen. Hvis de målte værdier skal registreres sporadisk til kvalitetssikringsformål ved brug af et IR-termometer, bør der anvendes et mobilt lasertermometer. Hvis du vil måle kontinuerligt og bruge de målte værdier til at styre andre processer, er det bedst at bruge et stationært lasertermometer. De stationære pyrometre har så grænseflader til at videregive de målte værdier i analog eller digital form til et proceskontrolsystem eller controller.

Emissivitet
Det vigtige er, at emissivitet for et materiale, bølgelængde og temperatur skal være kendt. Dette afhænger ikke kun af måleobjektets materiale, men også af bølgelængden af det anvendte lasertermometer og derfor objektets temperatur. Den anden ulempe er, at når der måles med et lasertermometer på metaller, gør stærke emissivitetsvariationer nøjagtig detektion vanskelig (fx kobber: 0,012 (poleret, 327 °C), 0,78 (stærkt oxideret, 25 °C), 0,91 (stærkt oxideret, 527 °C)).

Mens de fleste organiske materialer (træ, plastik, papir, maling) samt glas og keramik har meget høj emissivitet (omkring 0,95) i midten (MIR) og langt infrarød (FIR) rækkevidde, nøgne metaller udsender bedre ved korte bølgelængder og har væsentligt lavere emissiviteter i nær (NIR) og melleminfrarød (MIR) og er derfor mindre gunstige til målinger (f.eks. poleret guld i MIR-området kun ca. 0,02). Men hvis metal z. B. anodiseret (aluminium) eller stærkt oxideret, det har en højere emissivitet på omkring 0,9 i MIR. Ved malede metaller er malingens højere emissivitet afgørende for temperaturmålingen. Intensiteten og positionen af emissionsmaksimum afhænger af dens temperatur.

Temperaturmåleområdet for et lasertermometer er meget lettere at udvide opad end nedad. Lasertermometre har ofte mulighed for indstilling af emissiviteten, f.eks. B. som drejeknap med en skala på 0...1. Nogle lasertermometre har også en ekstra måleindgang til en kontakttemperaturføler (f.eks. et termoelement). Hvis pyrometeret skal kalibreres for et ukendt materiale for at bestemme emissiviteten, kan temperaturen måles med denne ekstra sensor. Indstillingen for emissiviteten på lasertermometeret justeres derefter, indtil den berøringsfri måling fører til samme måleresultat som den med kontaktsensoren.

Influerende faktorer
Temperatur, målevinkel, overfladens geometri (flad, konkav, konveks), tykkelse, overfladetilstand (poleret, ru, oxideret, sandblæst), spektralområde for målingen, transmittans (f.eks. med tynde plastfolier), bølgelængde ( i µm), hvor målingen foretages.

Hvad betyder specifikationen af målepunktsforholdet?
Hver infrarød temperaturmåleenhed har optik med et specifikt målepunktsforhold. Du læser ofte information som 2:1, 10:1 eller 20:1 på et billigt IR-termometer. Med dyre enheder af høj kvalitet kan tallet stige til 75:1. Med andre ord kan x:y også siges. Denne specifikation angiver så, at i en afstand på x cm fra en overflade har målepunktet en størrelse med diameteren y. Du kan forestille dig dette som lyskeglen i en lommelygte. Hvis du nærmer dig væggen med en lommelygte, bliver lyskeglen mindre, end hvis du står længere væk. Nogle lasertermometre giver mulighed for at formindske eller forstørre dette målepunkt, afhængigt af hvordan du har brug for det til din applikation.

Skal de målte værdier fra lasertermometeret dokumenteres?
Nogle lasertermometre giver mulighed for at gemme de målte værdier i en intern hukommelse. Denne hukommelse kan så senere udlæses via en pc med software til kvalitetssikringsformål. I de fleste tilfælde er IR-termometergrænsefladen en USB-grænseflade. Ofte gemmes måledataene også direkte på et SD-hukommelseskort.

Opfølgningsomkostninger
Sædvanlige omkostninger, som ved brug af lasertermometre er kalibreringsomkostninger. Hvis du for eksempel har et tilsvarende krav fra din ISO kvalitetsstyringsmanual, skal et standard kalibreringsinterval overholdes. Disse omkostninger vil derfor skyldes kalibreringen, når ordren afgives, samt den årlige kalibrering. Det kan også være, at en justering bliver uundgåelig over tid, da måleapparater og deres sensorer også kan drive over tid. Der skal også tages hensyn til forbrugsstoffer som batterier og genopladelige batterier. Disse er dog normalt standardiserede materialer.

Service / Support
Et andet punkt at overveje. Man kan selvfølgelig ikke bare vurdere en virksomheds præstation udefra. Til sidst skal du spørge dig selv, om du stadig vil kunne modtage support eller bestille reservedele om nogle år. Ring til PCE Instruments, tal med en af teknikerne og ordreaccept, overbevis dig selv om kvaliteten af rådgivningen og tilliden til det verdensomspændende firmanetværk af PCE Instruments (siden 1999).

Funktionsprincip
Infrarød stråling er en del af sollys, og når den skinner igennem, Prismer er opdelt. Denne stråling har en energi. I begyndelsen af det 20. århundrede definerede videnskabsmændene Planck, Stefan, Boltzmann, Wien og Kirchhoff aktiviteterne i det elektromagnetiske spektrum og opstillede ligninger til at beskrive infrarød energi. Dette gør det muligt at definere energien ved hjælp af sortlegeme-emissionskurver. Objekter med en temperatur over det absolutte nulpunkt udstråler energi. Mængden af energi stiger proportionalt med temperaturens fjerde potens. Dette koncept danner grundlag for infrarød temperaturmåling. Med emissionsfaktoren indgår en variabel i denne lov. Emissiviteten er et mål for forholdet mellem stråling, der udsendes af et gråt legeme og et sort legeme ved samme temperatur. Et grålegeme er et objekt, der har den samme emissivitet ved alle bølgelængder. Et ikke-grålegeme er et objekt, hvis emissivitet varierer med bølgelængden, f.eks. fx aluminium. Endvidere er emissivitetsfaktoren lig med absorptionsfaktoren .

For blanke overflader kan emissivitetsfaktoren på lasertermometeret indstilles manuelt eller automatisk for at rette målefejlen. I de fleste applikationer er dette meget nemt at gøre. I tilfælde, hvor emissiviteten ikke er konstant, kan måling ved to eller flere bølgelængder løse problemet.

Lasertermometre produceres i mange konfigurationer, der involverer optik, elektronik, teknologi, størrelse og hus er forskellige. Fælles for dem alle er imidlertid signalbehandlingskæden, som begynder med et IR-signal og slutter med et elektronisk udgangssignal. Denne generelle målekæde starter med et optisk system bestående af linser og/eller optiske fibre, filtre og detektoren.

Hvad skal man overveje med et IR-termometer?
Først og fremmest skal du være opmærksom på, at du kun kan måle overfladetemperaturen på genstande med et pyrometer, som lasertermometeret også er kendt. Hvis man for eksempel retter lasertermometeret mod en stålterning og bestemmer temperaturen, er det meget muligt, at den målte overfladetemperatur er væsentligt højere end den faktiske kernetemperatur. Endvidere skal det bemærkes, at der kan forekomme reflekser og refleksioner på højglansoverflader som poleret metal eller endda glas. Her gælder "indfaldsvinkel = udgangsvinkel". Så hvis du sigter og måler en poleret overflade med et lasertermometer i en 45° vinkel, måler du ikke overfladen, men derimod objektet, der er i en 45° vinkel til dette objekt. Det samme gælder glasoverflader.

Kan jeg måle gennem glas med et lasertermometer?
I princippet skal du svare på dette spørgsmål med et klart nej. Men som altid er der undtagelser. Med et IR-termometer, som arbejder i spektralområdet 8 ... 14 µm, er det ikke muligt at måle gennem en glasrude. Her gælder det samme som allerede nævnt i 2. afsnit. Hvis du for eksempel ønsker at bruge et lasertermometer i en ovn til at måle temperaturen på temperaturregulerede stoffer uden berøring, skal du installere et såkaldt infrarødt udsigtsvindue i ovnens husvæg. Dette synsvindue er lavet af et materiale, der ikke filtrerer IR-strålerne i spektralområdet på 8 ... 14 µm. Nu kan du stille dig selv det næste spørgsmål:

Hvordan måles temperaturen på glas med et lasertermometer?
I den glasproducerende industri står man stadig lige før denne vanskelighed, at normale IR-målere ikke er egnede. Og hvis man skulle bruge sådan et måleapparat, ville der være målefejl og forkerte mål. Til denne anvendelse anvendes lasertermometre, som har et fast spektralområde på f.eks. 5 µm. Her er bølgelængdeområdet valgt på en sådan måde, at termometeret ikke måler direkte overfladen af glasruden, men minimalt under glasset. Du kan også bruge et lasertermometer til at måle glastemperaturen uden kontakt.

Infrarød stråling er ikke synlig. Hvordan sikrer du, at IR-termometeret måler dig det rigtige sted?
For at sikre, at du altid måler overfladetemperaturen det rigtige sted, har de bærbare lasertermometre installeret en laser som synshjælp. I det enkleste tilfælde kan denne lasersigtehjælp være et simpelt laserpunkt. Andre former er en krydslaser med to laserpunkter, der reducerer eller øger deres afstand fra hinanden afhængigt af afstanden mellem IR-termometeret og et objekt, eller en cirkulær laser, der tegner det nøjagtige omrids af målepunktet på overfladen.

Målingsbølgelængde (NIR,MIR,FIR)
Den ideelle målebølgelængde for en måling ved hjælp af et lasertermometer afhænger af materialet og dets temperatur. For værdier omkring stuetemperatur er længder i den mellem-infrarøde (MIR) bedst. Det betyder, at der bruges termiske og pyroelektriske sensorer.

Temperaturer fra cirka 350 °C kan bestemmes i det nær-infrarøde med IR-fotodioder og lasertermometeret. For eksempel har en germanium fotodiode B. en lavere modtagebølgelængde på ca. 1,9 mikron. Temperaturer fra omkring 700 °C i det synlige spektralområde kan måles med fotodioder. Modtagelsesbølgelængdeområdet for højtemperaturpyrometre bestemmes ofte af fotomodtageren. For eksempel er den laveste modtagelsesbølgelængde af siliciumfotodioder omkring 1,1 µm. Et objekt med en temperatur på 3000 K har sin maksimale stråling, men det kan bruges til at måle temperaturer fra omkring 700 °C.

Et andet anvendelsesområde for lasertermometre er inden for medicin. På denne måde kan feberramte patienter isoleres fra mængden og undersøges for patogener. Lasertermometre bruges i en række lande i Asien, Europa og Nordamerika. Disse kan registrere temperaturer i kropsvarmeområdet med en høj grad af nøjagtighed. Dette giver dig mulighed for at handle hurtigt.

Intelligent teknologi
De infrarøde sensorer fra PCE Instruments til procesautomatisering muliggør kontinuerlig temperaturovervågning. De intelligente, digitale systemer giver procesingeniøren mulighed for at fjernprogrammere de infrarøde termometersensorer og at transmittere og registrere måledata. Fra miniaturemålehoveder til sofistikerede billedsystemer med kundespecifikke grænseflader - vores sensorer sikrer præcis og pålidelig temperaturovervågning i industrielle fremstillingsprocesser.

Fordele ved lasertermometre
De industrielle sensorer er pålidelige, overkommelige og brugervenlige løsninger til præcis temperaturovervågning. Ved at reducere nedetid, reducere spild og øge effektiviteten og produktiviteten af fremstillingsprocesser sikrer infrarøde sensorer fra PCE Instruments øjeblikkelige og betydelige besparelser i tid og penge.

Anvendelsesområder stålproduktion / stål behandling
Ved at bruge infrarøde termometre kan du overvåge og regulere hvert produktionstrin i stålproduktion. De præcise temperaturmålinger giver dig information om, hvorvidt de grænseværdier, der gælder for produktionen, bliver overholdt, eller om der er behov for myndighedsindgreb. På den måde sikrer du, at stålet har de specificerede metallurgiske egenskaber. Ved at bruge lasertermometre forbedrer du ikke kun produktkvaliteten, men øger også produktiviteten, forkorter nedetider og reducerer energiomkostningerne. Samtidig øger de arbejdssikkerheden og forenkler dataregistreringen.

Industriel vedligeholdelse
Fastede sonder er ideelle til temperaturmålinger for at kontrollere produktkvalitet, funktionalitet og vedligeholdelsesstatus samt til at overvåge omgivende temperatur og udføre sikkerhedstjek. Overdreven opvarmning er en indikation af dybere problemer, som, hvis de ignoreres, kan resultere i beskadigelse af udstyr eller endda personskade. Derfor bør regelmæssig temperaturmåling absolut være en del af de løbende kontroller. Rutinetjek vil lokalisere præcis, hvor potentielle eller faktiske problemer findes, hvilket gør det muligt for dig at foretage rettelser undervejs eller planlægge reparationer, før nedlukning er påkrævet

Elektrisk og bygningsvedligeholdelse
Følerne på et infrarødt termometer kan hjælpe dig med at afgøre, om motorer, kedler, lejer, elektriske systemer og alle former for driftsudstyr fungerer korrekt og registrerer snigende fejl. På denne måde bidrager de til en effektiv drift af dine systemer og forhindrer kostbare nedlukninger. Temperaturer kan aflæses på sikker afstand. Berøringsfrie IR-termometre kan også bruges til at kontrollere elektrisk udstyr for overdreven opvarmning forårsaget af løse forbindelser eller korrosion og til at opdage fejl i paneler, forkoblinger, koblingsudstyr og sikringsforbindelser.

Kalibrering og certificering af lasertermometeret
Du kan købe et ISO-kalibreringscertifikat til lasertermometeret. Ved certificering og laboratoriekalibrering udsendes en testrapport med din virksomheds adressedata, så du fx kan inkludere enhederne i din interne ISO-testudstyrspulje og det er bekræftet, at enhederne overholder de nationale "Normaler" er sporbare.

Kalibrering: Kontrol af korrektheden af målte værdier af temperaturmåleanordningerne uden at forstyrre målesystemet. Eller: Bestemmelse af den systematiske afvigelse af visningen af måleanordningerne fra den sande værdi af målingen.

Kalibreringscertifikat eller kalibreringscertifikat: Dokumenterer de metrologiske egenskaber for måleanordningerne samt de sporbarhed til den nationale standard.

Kalibreringsinterval: For at kunne udføre korrekte målinger ved hjælp af infrarøde termometre, skal de anvendte måleapparater overvåges og kalibreres med jævne mellemrum. Denne periode svarer til kalibreringsintervallet. Der er ingen generel erklæring om, hvornår måleudstyr skal omkalibreres. Vigtige punkter ved bestemmelse af intervallet er:

Målt variabelt og tilladt tolerancebånd
Stress på måleudstyret og testudstyret
Anvendelseshyppighed
Omgivelsesforhold
Stabilitet af tidligere kalibreringer
Påkrævet målenøjagtighed
Specifikationer for kvalitetssikringssystemet i virksomhederne

Det betyder, at intervallet mellem to kalibreringer bestemmes og overvåges i sidste ende af brugeren selv. Vores anbefaling af et infrarødt termometer til kalibreringsintervallet is 1-3 år For ikke at lade kunden være alene med den potentielt dyre fastsættelse af intervallet, tilbyder vi råd fra vores medarbejdere.