Kızılötesi termometrelerin ölçüm prensibi standartları ve geliştirme eğilimleri
Temassız sıcaklık ölçümü için kızılötesi termometre kullanmanın birçok avantajı vardır ve uygulamaları küçük veya ulaşılması zor nesnelerden aşındırıcı kimyasallara ve hassas yüzeylere kadar uzanır. Bu makale bu avantajı tartışacak, doğru kızılötesi termometreyi seçmenin kararlılığını anlatacak ve uygulama kapsamını açıklayacaktır. Atomların ve moleküllerin hareketi nedeniyle her nesne elektromanyetik dalgalar yayar. Temassız sıcaklık ölçümü için en önemli dalga boyu veya spektral aralık 0,2 ila 2,0 μm'dir. Bu aralıktaki doğal ışınlara termal radyasyon veya kızılötesi ışınlar denir.
Ölçülecek nesnenin yaydığı kızılötesi ışınların sıcaklığını ölçen test cihazlarına, Alman endüstri standardı DIN16160'a göre radyasyon termometreleri, radyasyon termometreleri veya kızılötesi termometreler adı verilir. Bu isimler aynı zamanda sıcaklığı, ölçülen nesnenin yaydığı görünür renkli ışınlarla ölçen ve sıcaklığı bağıl spektrumun radyasyon yoğunluğundan türeten cihazlar için de geçerlidir.
1. Kızılötesi termometre sıcaklık ölçümünün avantajları
Test edilen nesnenin yaydığı kızılötesi ışınların alınmasıyla temassız sıcaklık ölçümünün birçok avantajı vardır. Bu sayede ısı transfer özelliği zayıf veya ısı kapasitesi çok küçük olan malzemeler gibi ulaşılması zor veya hareket halinde olan nesnelerin sıcaklığı sorunsuz bir şekilde ölçülebilmektedir. Kızılötesi termometrenin kısa yanıt süresi, etkili düzenleme döngülerinin hızlı bir şekilde uygulanmasını sağlar. Termometrelerin aşınan hiçbir parçası yoktur, dolayısıyla termometre kullanmanın sürekli bir maliyeti yoktur. Özellikle temas ölçümü gibi ölçülecek çok küçük nesneler için, nesnenin ısıl iletkenliğinden dolayı büyük bir ölçüm hatası oluşacaktır. Termometreler burada sorunsuz bir şekilde kullanılabileceği gibi, aşındırıcı kimyasallar veya boya, kağıt, plastik raylar gibi hassas yüzeylerde de kullanılır. Uzun mesafeli uzaktan kumanda ölçümü sayesinde tehlikeli alandan uzakta olabilir, böylece operatör tehlikede olmaz.
2. Gelişim Trendi
Algılama teknolojisinin birçok alanında olduğu gibi termometrelerin gelişme eğilimi de küçük, zarif şekillere yöneliktir. Merkezi dişli yuvarlak gövde, makine ve ekipmanlara kurulum için en ideal şekildir. Bu gelişme eğilimi, elektrikli bileşenlerin sürekli minyatürleştirilmesi ve daha küçük ve daha karmaşık elektrikli bileşenlerin giderek daha küçük alanlarda yoğunlaşmasını sağlayan yüksek derecede hesaplama yoluyla elde edilmektedir. Geçmişteki analog teknolojiyle karşılaştırıldığında mikrokontrolörlerin uygulanması, dedektör sinyalinin doğrusallaştırma yüksekliğinin hassasiyetini artırır, böylece cihazın doğruluğu da artar.
Piyasa arzı, doğrudan sıcaklıkla orantılı, doğrusal akım/voltaj sinyali üretebilen hızlı ve ucuz ölçüm değeri alımını gerektirir. Düzleştirme işlevi, özel değer depolama veya sınır kontağı gibi ölçüm değeri işleme, akıllı ekran, regülatör veya SPS'ye (Program Denetleyicisi) yerleştirilecektir. Emisivite, harici bir kablo aracılığıyla ayarlanabilir. Makine çalışıyor olsa bile tehlike bölgesinin dışında düzeltilebilir. Şu anda SPS tarafından da ayarlanabilir. Gövde kontrollerinin kullanılmasıyla veri yolu arayüzü artık sorunsuz bir şekilde gerçekleştirilebiliyor ancak ağ bağlantısı henüz gerçekleştirilmedi ve sinyallerin sürekli işlenmesi hâlâ geçmişin standart analog sinyallerini kullanıyor. Dedektör bölümünde fotoelektrik sensörler olarak yeni malzemeler kullanıldı ve bu da hassasiyet ve hatta çözünürlükte iyileşmeyi doğruladı. Sıcak film sensörleri arasında yeni sensörler yalnızca daha kısa ayarlama süreleri gerektirir. Nişangahlı termometrelerdeki en son gelişme, farklı ölçüm konumları için aynı temel kullanılarak kalibrasyonun yeniden kontrolüne gerek kalmadan değiştirilebilen yakınlaştırmalı yedek lenstir. Enstrümanlar, depo yönetimi maliyetlerinden tasarruf sağlar.
