El principio y la aplicación del termómetro infrarrojo.
El termómetro infrarrojo convierte la energía radiante del rayo infrarrojo emitido por el objeto en una señal eléctrica. El tamaño de la energía radiante infrarroja corresponde a la temperatura del propio objeto. Según el tamaño de la señal eléctrica convertida, se puede determinar la temperatura del objeto.
1. El principio del termómetro infrarrojo.
El termómetro infrarrojo está compuesto por un sistema óptico, detector fotoeléctrico, amplificador de señal, procesamiento de señal, salida de pantalla y otras partes. El sistema óptico reúne la energía de radiación infrarroja objetivo en su campo de visión, y el tamaño del campo de visión está determinado por las partes ópticas del termómetro y su posición. La energía infrarroja se enfoca en un fotodetector y se convierte en una señal eléctrica correspondiente. La señal pasa a través del amplificador y el circuito de procesamiento de señales y se convierte en el valor de temperatura del objetivo medido después de corregirse de acuerdo con el algoritmo del tratamiento interno del instrumento y la emisividad del objetivo.
En la naturaleza, todos los objetos con una temperatura superior a cero emiten constantemente energía de radiación infrarroja al espacio circundante. La magnitud de la energía de radiación infrarroja de un objeto y su distribución según la longitud de onda tiene una relación muy estrecha con la temperatura de su superficie. Por lo tanto, al medir la energía infrarroja radiada por el propio objeto, se puede determinar con precisión la temperatura de su superficie, que es la base objetiva para la medición de la temperatura de la radiación infrarroja.
Principio del termómetro infrarrojo El cuerpo negro es un radiador idealizado que absorbe todas las longitudes de onda de la energía de radiación, no tiene reflexión ni transmisión de energía y tiene una emisividad de 1 en su superficie. Sin embargo, los objetos prácticos en la naturaleza casi no son cuerpos negros. Para aclarar y obtener la distribución de la radiación infrarroja, se debe seleccionar un modelo apropiado en la investigación teórica. Este es el modelo de oscilador cuantizado de la radiación de la cavidad corporal propuesto por Planck, por lo que se deriva la ley de la radiación del cuerpo negro de Planck, es decir, la radiación espectral del cuerpo negro expresada por longitud de onda, que es el punto de partida de todas las teorías de la radiación infrarroja, por lo que es llamada la ley de la radiación del cuerpo negro. La cantidad de radiación de todos los objetos reales depende no solo de la longitud de onda de la radiación y la temperatura del objeto, sino también del tipo de material que constituye el objeto, el método de preparación, el proceso térmico, el estado de la superficie y las condiciones ambientales. Por lo tanto, para que la ley de la radiación del cuerpo negro sea aplicable a todos los objetos prácticos, se debe introducir un coeficiente proporcional relacionado con las propiedades del material y los estados superficiales, es decir, la emisividad. Este coeficiente representa qué tan cerca está la radiación térmica de un objeto real de la radiación de un cuerpo negro, y su valor está entre cero y un valor menor que 1. De acuerdo con la ley de radiación, siempre que la emisividad del material sea conocido, se conocen las características de radiación infrarroja de cualquier objeto. Los principales factores que afectan la emisividad son: el tipo de material, la rugosidad de la superficie, la estructura física y química y el espesor del material.
Cuando se usa un termómetro de radiación infrarroja para medir la temperatura de un objetivo, primero es necesario medir la radiación infrarroja del objetivo dentro de su rango de banda, y luego el termómetro calcula la temperatura del objetivo medido. Un pirómetro monocromático es proporcional a la cantidad de radiación dentro de una banda; un pirómetro de dos colores es proporcional a la relación de la cantidad de radiación en las dos bandas.
En segundo lugar, la aplicación del termómetro infrarrojo.
El termómetro infrarrojo es un instrumento de medición de temperatura de uso común, compuesto principalmente por un sistema óptico, fotodetector, amplificador de señal, procesamiento de señal, salida de pantalla y otras partes, y es ampliamente utilizado en muchas industrias. Hoy presentamos principalmente la gama de aplicaciones de los termómetros infrarrojos, con la esperanza de ayudar a los usuarios a aplicar mejor los productos.
Medición de equipos eléctricos
Los termómetros infrarrojos sin contacto pueden medir la temperatura de la superficie de un objeto desde una distancia segura, lo que los convierte en una herramienta indispensable en las operaciones de mantenimiento de equipos eléctricos.
Aplicaciones en equipos eléctricos
En las siguientes aplicaciones, puede prevenir de manera efectiva fallas en los equipos y cortes de energía no planificados.
Conectores: las conexiones eléctricas pueden aflojar gradualmente los conectores debido al calentamiento (expansión) y enfriamiento (contracción) repetidos para generar calor o suciedad en la superficie, depósitos de carbón y corrosión. Los termómetros sin contacto pueden identificar rápidamente los aumentos de temperatura que indican un problema grave.
Motor: para preservar la vida útil del motor, verifique que los cables de conexión de alimentación y el disyuntor (o fusible) estén a la misma temperatura.
Cojinetes del motor: busque puntos calientes y repárelos o reemplácelos con regularidad antes de que los problemas provoquen fallas en el equipo.
Aislamiento de la bobina del motor: prolongue la vida útil del aislamiento de la bobina del motor midiendo su temperatura.
Mediciones entre fases: verifica que los cables y conectores en motores de inducción, computadoras centrales y otros equipos estén a la misma temperatura entre fases.
Transformador: los devanados de los dispositivos enfriados por aire se pueden medir directamente con un termómetro infrarrojo para verificar si hay temperaturas excesivas; cualquier punto caliente indica daño en los devanados del transformador.
Fuente de alimentación ininterrumpida: identifique los puntos calientes en los cables de conexión en el filtro de salida del UPS. Un punto frío puede indicar un circuito abierto en la línea del filtro de CC.
Batería de respaldo: verifique la batería de bajo voltaje para asegurarse de que esté conectada correctamente. Un mal contacto con los terminales de la batería puede calentarse lo suficiente como para quemar las varillas centrales de la batería.
Balasto - Compruebe si se ha sobrecalentado el balasto antes de que empiece a echar humo.
Servicios públicos: identifique puntos calientes para conectores, empalmes de cables, transformadores y otros equipos. Ciertos modelos de instrumentos ópticos tienen un rango de 60:1 o incluso mayor, lo que hace que casi todos los objetivos de medición estén dentro del rango.
