Инфракрасный термометр как работает: Что такое инфракрасное измерение температуры?

Что такое инфракрасное измерение температуры?

Вместе с временем температура является наиболее часто измеряемой физической величиной. Инфракрасные приборы измерения температуры определяют по испускаемому измеряемым объектом инфракрасному излучению с помощью законов излучения Планка и Больцмана его температуру без прикосновения к нему. Как же именно работает принцип бесконтактного измерения температуры и, следовательно, пирометр или инфракрасный термометр?

Так работает инфракрасное измерение температуры


Если объект имеет температуру выше абсолютной нулевой точки 0 K (–273,15 °C), то он испускает пропорциональное своей собственной температуре электромагнитное излучение. Часть посланного излучения представляет собой инфракрасное излучение, которое применяется для бесконтактного измерения температуры. Испускаемое объектом инфракрасное излучение проходит сквозь атмосферу и может с помощью линзы или входной оптики фокусироваться на элемент детектора. Вследствие попадания излучения элемент детектора создаёт пропорциональный ему электрический сигнал. Преобразование сигнала в пропорциональную температуре объекта выходную величину осуществляется посредством усиления сигнала и последующей цифровой обработки. Измеряемая величина может отображаться на дисплее или выдаваться в качестве сигнала.

Коэффициент излучения


Коэффициент излучения ε (эпсилон) имеет основное значение при измерении температуры с использованием излучения. Коэффициент излучения указывает на соотношение между реальной величиной излучения какого-нибудь тела и величиной излучения чёрного излучателя при одинаковой температуре. Для чёрного излучателя это соотношение составляет максимум 1. В реальности едва ли тело соответствует идеалу чёрного излучателя. На практике для калибрования датчиков используются поверхности излучателя, которые в требуемом диапазоне длин волн достигают коэффициенты излучения до 0,99.

Многие измеряемые поверхности имеют постоянный коэффициент излучения выше длин волн, но испускают по сравнению с чёрными телами меньше излучения. Они называются серыми излучателями. Объекты, чьи коэффициенты излучения среди прочего зависят от коэффициента излучения и длины волны, например, металлы, называются селективными излучателями. Недостающая доля излучения в обоих случаях компенсируется указанием коэффициента излучения. В отношении селективных излучателей следует всё же обращать внимание на то, в каком диапазоне длин волн проводится измерение (для металлов, например, с максимально короткой длиной волны).

Принцип работы пирометров


Пирометр или инфракрасный датчик помимо излучения, испускаемого с поверхности объекта, принимает ещё и отражающее излучение из окружающего пространства и при определённых условиях пропускаемое сквозь тело инфракрасное излучение. 

Станьте экспертом инфракрасного измерения температуры


Фирма Optris GmbH регулярно проводит бесплатные практические семинары по инфракрасному излучению в различных городах. Зарегистрируйтесь прямо сейчас и узнайте больше о бесконтактной технологии измерения температуры и принципах работы инфракрасных термометров и тепловизоров.

Обратите также внимание на наши специальные статьи. Здесь вы сможете найти помимо статей по конкретным случаям применения и другие статьи по принципам работы наших изделий, например, статью «Как работает тепловизор?»

Почему врёт бесконтактный ИК термометр (пирометр)

В данной статье мы расскажем именно о медицинских ИК термометрах, т.е. о приборах, предназначенных для измерения температуры тела, а также о том, от чего зависит точность пирометров.

В Интернете можно найти много информации по этому вопросу. В большинстве случаев всё пишется людьми далёкими от ИК термометрии и ИК термометров для контроля температуры тела. Поэтому и информация даётся неполной, несистемной и чаще всего далёкой от истины.

Именно поэтому, мы как разработчики и изготовители медицинских термометров и, в частности, ИК термометров решили по возможности понятным  языком рассказать, как устроен ИК термометр, чем он отличается от промышленного пирометра, что влияет на его точность измерения и как сделать так, чтобы эту точность повысить.

Для начала немножко теории…

Любое тело излучает тепловую энергию Е, пропорциональную его температуре поверхности в четвёртой степени и коэффициенту излучения к.

Научившись измерять и  обратно преобразовывать эту тепловую энергию в температуру можно измерять температуру поверхности на расстоянии (дистанционно).

Рис.1.Как происходит измерение температуры поверхности пирометром

Любой пирометр содержит некоторую оптическую систему, позволяющую снимать данные (собирать тепловую энергию) с пятна определённой площади  S на расстоянии L. Отношение L/D, где D — это диаметр пятна называется оптическим разрешением пирометра. Чем этот параметр больше, тем на большем расстоянии можно измерять температуру конкретного тела и тем дороже прибор.

При помощи оптической системы прибора энергия излучения падает на сенсор ИК термометра (Рис.2).

Рис.2.Устройство сенсора ИК термометра

У современных пирометров сенсор представляет собой миниатюрную термопару, на рабочий спай которой и направлено тепловое излучение контролируемого объекта. Вблизи холодного спая термопары располагается сенсор температуры, в качестве которого чаще применяется термосопротивление.

Электронная схема прибора по термосопротивлению измеряет температуру холодного спая термопары и добавляет к ней вторую часть пропорциональную напряжению с термопары. ИК сенсоры уже давно научились изготавливать полностью в интегральном исполнении. Есть сенсоры  с цифровым выходом.

Если бы все тела излучали одинаково, имея равную температуру, то погрешность пирометра определялась бы только точностью его юстировки .

Однако все тела излучают по-разному. Для того чтобы измерить температуру  поверхности какого-либо тела достаточно точно, необходимо точно знать  его коэффициент изучения к.

Обычно пирометр юстируется на производстве или в метрологической лаборатории при помощи «абсолютно-чёрного тела» (АЧТ), т.е. поверхности, с коэффициентом излучения близким к 1. Затем в память прибора устанавливают реальный, усреднённый коэффициент излучения. Чаще 0,95. Есть однако модели пирометров подороже, в которых потребитель сам устанавливает коэффициент. Но какой – вот в чём вопрос. А коэффициент излучения очень сильно зависит как от материала поверхности, так и от качества обработки, наличия загрязнений, ржавчины, влаги и т.д. В табл. 1 представлены коэффициенты излучения для ряда материалов.

Материал К
доска 0,96
бумага 0,93
базальт 0,72
ржавое железо 0,70

Табл. 1 Коэффициент излучения к для нескольких материалов

При неправильно выставленном коэффициенте излучения можно получить погрешность в десятки градусов.

Итак, какие  факторы влияют на точность измерения промышленного пирометра?

Перечислим несколько основных факторов:

  • точность юстировки пирометра на АЧТ при к =1,
  • точность задания к-коэффициента излучения,
  • чистота поверхности измерения, наличие влаги, пыли и т.д.,
  • временной фактор, влияющий на старение оптической системы и эл. компонентов,
  • наличие «засветки» от посторонних источников,
  • соответствие диаметра «пятна» и размеров контролируемой поверхности (диаметр пятна должен быть заведомо меньше).

Какая реальная точность измерения, указывается в документации на промышленные пирометры среднего ценового диапазона?  +/-1% от измеряемой величины, т.е. примерно +/-0,4°С при измерении температуры поверхности нагретой до +40°С.  Давайте запомним это значение. Оно нам пригодится далее.

В чём отличия между промышленным пирометром и ИК термометром для измерения температуры тела?

Итак мы кратко  рассказали вам о работе промышленного пирометра, о том, какие факторы влияют на его точность измерения. Теперь поговорим  о ИК термометре для измерения температуры тела.

Вообще зачем нужен ИК термометр для измерения температуры, когда есть контактные электронные термометры, которые при правильном изготовлении обеспечивают нужную точность? Главное преимущество ИК термометра — скорость измерения, около 1 с. В табл. 2 представлены сравнительные характеристики двух методов измерения.

Параметр ИК термометр Контактный термометр
Удобство +
Время измерения + (около 1 с.) — (более 30 сек.)
Точность измерения +
Измерение разности температур и распределения температуры +

Табл. 2 Сравнение ИК термометра и контактного термометра

ИК термометр удобен, потому что измеряет быстро и дистанционно. Достаточно поднести прибор ко лбу на расстояние несколько сантиметров, нажать на кнопку и всё. Температура измерена. Но с какой точностью? А это самое больное место этих приборов и об этом мы поговорим далее. Но где ИК термометры не имеют себе равных в медицине — это в измерении разницы температур. Например это контроль распределения температуры по телу для выявления критических мест, связанных с какими-либо нарушениями. Или измерение разности температуры тела между людьми, находящимися длительное время в одних условиях. Для этих целей ИК термометр просто великолепен и никто его не сможет заменить.

Приведём пример. Самолёт совершил посадку. Работник Роспотребнадзора, вооружённый ИК термометром, зашёл на борт и последовательно замерил температуру каждому пассажиру. Неважно, какую абсолютную величину температуры он получает. Важна разность измеренной температуры между пассажирами. Они долгое время находились в равных условиях и повышенная температура нескольких пассажиров относительно среднего измеренного значения может трактоваться  как  болезнь. У этих пассажиров после изоляции их от основной массы нужно будет измерить температуру точно контактным электронным термометром. Допустим, температура пассажиров оказалась равна 34,7…36,1°С, а у двух пассажиров: 36,6°С. Это означает, что у этих двух пассажиров имеется повышенная температура. Дальнейшие измерения точным контактным термометром  смогут подтвердить, что их температура равна на самом деле 37…38°С. Сейчас, к сожалению, об этом не знают.

В табл. 3 мы кратко показали, чем отличается промышленный пирометр от ИК термометра температуры тела.

Промышленный пирометр ИК термометр температуры тела
от -50 до +650 °С,
1% ИВ + 1°С
диапазон измерения и точность от 32,0 до 42,9°С,
±0,2°C
линза или без
линзы
оптическая система «ракушка»
любое расстояние до объекта измерения 0…3 см
прямое
измерение
способ измерения расчет температуры
тела по температуре
лба и температуре
окружающей среды

Табл. 3 Основные отличия промышленного пирометра от ИК термометра температуры тела

У ИК термометра очень узкий диапазон измерения и небольшое расстояние до поверхности измерения.  У большинства ИК термометров в паспорте приводится точность измерения +/-0,2…0,3°С. Скажем сразу, что верить этому значению нельзя. С большой натяжкой это может быть точность измерения температуры абсолютно-чёрного тела, проводимая в лабораторных условиях при заданных параметрах окружающей среды. Это даже не точность контроля температуры поверхности кожи и уж тем более не точность измерения температуры тела.

Грустно то, что в нашей стране продаются ИК термометры, имеющие Регистрационное удостоверение Росздравнадзора, у которых в паспорте указана точность измерения температуры тела +/-0,1°С! Получается так, что Российская компания-дистрибьютор покупает в КНР приборы, имеющие точность +/-0,3°С, делает документацию на русском, где указывается точность уже +/-0,1°С  и продаёт эти приборы. Почему так происходит? Да потому, что ИК термометры у нас в стране отнесены к медицинским термометрам, а им ГОСТом предписано иметь точность +/-0,1°С. Получается, что приборы подстроили под норматив.

Так какую же реальную погрешность имеют ИК термометры, спросите вы? Огромную, если не выполнять множество требований к процессу измерения. А ведь большинство граждан их не выполняет или физически не может выполнить. Поэтому прежде чем купить домой ИК термометр, хорошо подумайте. Им нужно уметь пользоваться.

Как работает ИК термометр температуры тела?

ИК термометр для измерения температуры тела — это в определённом плане прибор более сложный, чем промышленный пирометр. Прибор имеет два режима работы: поверхность (sгrface) и тело (body). В режиме surface прибор работает как обычный пирометр, измеряя температуру поверхности и его можно использовать для различных хозяйственных нужд. В режиме body, который нас как раз интересует, прибор вычисляет значение температуры тела по температуре поверхности лба, температуре окружающей среды, используя  введённые в него усреднённые коэффициенты расчёта. Данные коэффициенты учитывают  теплопроводность и толщину различных участков головы (кожи, кости и т.д.). Понятно, что у разных людей, особенно разных расс,  у различных возрастных групп эти параметры отличаются и это очень сильно сказывается на точности измерений. На Рисунке 3 показана  температура тела как функция этих  параметров.

Рисунок 3. Температура тела, как функция большого количества параметров

Итак,  к погрешности измерения температуры поверхности в режиме body добавляется погрешность связанная с различием у людей различных физических параметров и погрешность измерения температуры окружающей среды, а также погрешность связанная с тем, что температура прибора может быть не равна температуре окружающей среды, в которой находится испытуемый. Последнее очень важно. Прибор и человек до момента измерения должны находиться длительное время при одной и той же температуре. Теперь вам должно быть понятно, почему при измерении температуры у людей, входящих в здание, так сильно разнится температура. Ведь до входа в здание они находились в различных условиях. Кто-то пришёл, кто-то приехал на авто и т.д.

Перечислим основные правила более-менее точного измерения температуры тела ИК термометром.

Основные правила, которые необходимо соблюдать при измерении температуры медицинским пирометром:

— пирометр должен иметь температуру окр. среды (выдержан не менее 30 мин.),
— необходимо предварительно вытереть насухо лоб, 
— предотвратить сквозняки, падение прямых лучей солнечного света, влияние нагревательных приборов,
— предварительно убрать со лба косметику, волосы,
— расстояние от лба: 1…3 см,
— необходимо провести несколько измерений, чтобы исключить случайные значения.

Так может ли ИК термометр иметь точность +/-0,1°С при измерении температуры тела? Конечно нет. Если человек очень хорошо понимает принцип работы ИК термометра и как им пользоваться, то он может использовать его для экспресс контроля температуры тела. Но любому человеку использовать этот прибор нельзя. Может и трагедия случиться. Представьте себе картину. У маленького ребёнка горячка, родители его раздели, обдувают вентилятором и время от времени контролируют температуру ИК термометром. Что они измерят? Всё что угодно. Самая большая опасность, если они вместо 40,0°С измерят 37,0, успокоятся и завершат процедуры.

ИК термометром для измерения температуры тела может пользоваться не каждый. Единственное, в чём он очень хорош — это в вычленении людей с повышенной температурой среди других людей, находящихся длительное время в одинаковых условиях.

Какие приборы НПК «Рэлсиб» для измерения температуры нужно использовать для точной термометрии?

Что такое инфракрасный термометр и как он работает

Автор: Кэрри Цай, последнее обновление: 23 марта 2020 г.

Обычно, говоря о термометре, вы, скорее всего, представляете себе широко используемый термометр в виде зонда, который измеряет температуру объекта, помещаясь в него. Однако с развитием технологии теплового обнаружения появился еще один вариант измерения температуры, называемый инфракрасным термометром, который широко используется в широком диапазоне областей, таких как электрические системы и печатные платы, автомобили, HVAC, приготовление пищи, производство, а также медицинские приложения. .

Недавно, с началом пандемии коронавируса 2019-nCoV, государственные служащие и медицинский персонал стали все шире применять инфракрасные термометры для быстрого и точного измерения температуры тела большого числа людей в общественных местах. Но знаете ли вы, что это такое на земле? Вы понимаете, как это работает? Безопасно ли это для человеческого организма? Не расстраивайтесь, если вы ничего об этом не знаете. Просто продолжайте читать статью, которая расскажет вам все об инфракрасном термометре.

Что такое инфракрасный термометр

Инфракрасный термометр — это портативное устройство для определения температуры, которое используется для измерения температуры поверхности объекта или области без необходимости прикасаться к объекту. Причина, по которой это бесконтактно, объясняется использованием встроенного лазера, который позволяет измерять температуру поверхности конкретного объекта без контакта с этим объектом. После сканирования объекта или области инфракрасный термометр отобразит значение температуры на экране индикации.

Поскольку они являются бесконтактными, инфракрасные термометры в основном используются в промышленных приложениях, где требуется быстрое точечное считывание температур на расстоянии, когда температура объекта слишком высока для приближения, целевой объект недоступен или когда традиционный датчик — термометр не может быть непосредственно встроен в проверяемую цель.

Инфракрасные термометры предназначены не только для промышленного использования, но и для измерения температуры тела человека. Благодаря бесконтактной функции они склонны предотвращать риск заражения при использовании для измерения температуры тела.

Как работает инфракрасный термометр

Инфракрасный термометр работает, определяя температуру конкретного объекта за счет теплового излучения, испускаемого этим объектом. Прежде всего, имейте в виду, что все объекты, включая человеческое тело, способны излучать инфракрасную энергию, которая является своего рода электромагнитным излучением ниже нормального видимого света. Инфракрасное излучение может испускаться, собираться или даже поглощаться. Кроме того, чем горячее объекты, тем больше излучается инфракрасная энергия.

Инфракрасный термометр обладает этим своеобразным качеством. Он может получать инфракрасное излучение, используя линзу со встроенным лазером, чтобы фокусироваться на инфракрасном свете, излучаемом конкретным объектом, а затем собирать его в детектор, называемый термобатареей. Затем в термобатареи внутри инфракрасного термометра поглощенное инфракрасное излучение превращается в тепло, которое затем преобразуется в электричество. В конечном итоге это количество электричества, которое измеряется и затем отображается на экране термометра в виде показаний температуры.

Примечание: Чем больше излучается инфракрасное излучение, тем больше количество электричества. Чем больше количество электричества, тем выше температура объекта.

Каковы преимущества использования инфракрасных термометров

Стоит ли использовать инфракрасные термометры? Почему их можно использовать для измерения температуры человеческого тела? Есть ли преимущества инфракрасных термометров по сравнению с обычными зондовыми термометрами? Ну, ответ определенно да. Вот некоторые преимущества инфракрасного термометра, которые помогут вам лучше понять эту инфракрасную функцию.

* Портативный и простой в использовании

Инфракрасные термометры всегда удобны и портативны благодаря небольшому весу. Они имеют форму оружия, что делает их удобными в обращении. Кроме того, они очень просты в использовании в течение нескольких секунд. Функциональность памяти также доступна в подавляющем большинстве инфракрасных термометров, что позволяет легко и эффективно записывать несколько показаний температуры от нескольких объектов одновременно.

* Немедленное и точное считывание температуры

Инфракрасный термометр может измерять температуру поверхности сразу в течение нескольких секунд. Быстрое считывание температуры вызывает инфракрасный термометр, чтобы можно было измерять большие группы людей в переполненных сценариях, таких как аэропорты и вокзалы.

Кроме того, инфракрасный термометр способен точно измерять температуру только с погрешностью измерения ± 2.0%. В настоящее время большое количество инфракрасных термометров также поддерживает настройку коэффициента излучения, который позволяет калибровать термометры в соответствии с коэффициентом излучения различных типов объектов, что приводит к более точному измерению температуры.

* Бесконтактный и без загрязнения

Поскольку они являются бесконтактными, инфракрасные термометры позволяют измерять температуру на расстоянии. Это очень полезно для измерения высокотемпературных поверхностей, к которым нельзя непосредственно прикоснуться, или для обнаружения целевых объектов, которые недоступны для доступа.

Кроме того, бесконтактная функция позволяет инфракрасным термометрам измерять температуру людей без необходимости непрерывного прикосновения к рту, подмышечной впадине или прямой кишке в течение длительного времени. Отсутствие контакта приводит к снижению или даже отсутствию вероятности загрязнения, что позволяет быстрее и безобиднее использовать его при сканировании больших групп населения в таких сценариях, как аэропорты, вокзалы и пограничные переходы.

* Ценный в широком спектре приложений

Инфракрасные термометры стоят того, чтобы их использовать, поскольку они полезны в самых разных областях, таких как обнаружение проблем с автомобилем, диагностика проблем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, проверка безопасности пищевых продуктов, мониторинг продукции для обеспечения качества, а также измерение температуры тела людей.

* Измерение движущихся объектов может быть выполнено

Благодаря встроенным лазерам инфракрасные термометры могут измерять движущиеся объекты. Тем не менее, при передвижении в таких помещениях, как аэропорты, людей можно измерять с помощью инфракрасных термометров без паузы. Это делает измерение быстрым и эффективным, что не приводит к задержке перемещения людей.

Инфракрасный термометр наносит вред организму человека

Хотя инфракрасные термометры с множеством мощных функций сейчас используются для быстрого и точного измерения температуры тела людей, есть опасения, что они опасны для человеческого организма. Основная причина, по которой возникают эти опасения, заключается в неправильном представлении общественности о том, что инфракрасные термометры работают, испуская собственные инфракрасные лучи, вредные для тела.

Но дело в том, что они не вредны для человеческого организма на том основании, что они поглощают инфракрасное излучение только при работе, а не наоборот. При этом инфракрасные термометры не имеют собственного встроенного инфракрасного излучения, не говоря уже о том, чтобы излучать какое-либо инфракрасное излучение.

Тем не менее, использование инфракрасных термометров не совсем безопасно. Луч лазера, излучаемый инфракрасными термометрами, может вызвать повреждение глаз, если он мощный и случайно направлен в глаза. Кроме того, он, если он сильный, может даже привести к кожной аллергии и легким ожогам кожи. Хотя такие ситуации возникают только при мощном лазере, лучше носить защитные очки и перчатки, чтобы быть в полной безопасности при использовании инфракрасных термометров.

Заключение

Теперь вы, должно быть, разобрались с инфракрасным термометром. Это довольно полезный инструмент для немедленного и точного измерения температуры. Со встроенным лазером эта инфракрасная опция работает, измеряя температуру поверхности конкретного объекта на основе теплового излучения, испускаемого этим объектом. Короче говоря, это своего рода мощный инструмент для определения температуры, используемый в широком спектре приложений, требующих бесконтактной работы. Также его стоит использовать для безопасного измерения температуры человеческого тела.

Все, что нужно знать об инфракрасных термометрах перед покупкой! Обязательно к прочтению!

Читайте в этой статье:

  1. Как работает инфракрасный термометр

  2. Сравнение результатов измерений инфракрасного, ртутного и электронного термометров

  3. Норма при измерении температуры в ушном канале

  4. Норма при измерении температуры в области лба

  5. Различия в результатах при повторном измерении

  6. Различия в температуре на лбу и в ухе

  7. Проверка точности прибора

  8. Какую температуру можно измерять инфракрасным термометром?

  9. Температура в помещении и точность измерений

  10. Срок эксплуатации

  11. Водонепроницаемость термометров
  12. Особенности измерения температуры в области лба

  13. Правила проведения измерений

  14. Как хранить термометр и ухаживать за ним

Инфракрасный термометр – это прибор, позволяющий измерять температуру контактным или бесконтактным способом. Он не содержит опасных соединений вроде ртути и дает возможность получить результат за минимальное время.

Как работает инфракрасный термометр 

Принцип работы устройства основан на регистрации ИК-излучения от объекта измерения датчиком термометра, после чего происходит преобразование полученной информации в температурный показатель.

Сравнение результатов измерений инфракрасного, ртутного и электронного термометров

Сравнивать показатели, полученные с помощью инфракрасного прибора, ртутного или электронного термометров некорректно. Дело в том, что у этих типов термометров различна зона измерения температуры, а именно она имеет важное значение при трактовке результата. В каждой из зон измерения свой диапазон нормальной, физиологичной температуры. 

Норма при измерении температуры в ушном канале

В разных областях тела температура отличается. При измерении в ухе нормальным диапазоном считается 36-37,8оС.

Норма при измерении температуры в области лба

Некоторые модели инфракрасных термометров предназначены для измерения температуры в области лба, например, Beurer FT 100. Нормальными показателями при таких замерах считаются  35,8-37,6оС. 

Различия в результатах при повторном измерении

При использовании инфракрасного термометра необходимо четко соблюдать инструкцию. 

При соблюдении правил измерения результаты могут различаться на 0,1-0,2оС. 

Причина больших отличий связана с чувствительностью датчика-детектора термометра к расстоянию до участка тела, на котором проводятся измерения. Значение изменяется при изменении температуры даже на миллиметры. Влияние также оказывает изменение угла наклона по отношению к барабанной перепонке при использовании ушного термометра или в отношении кожи на лбу при соответствующем измерении.

Различия в температуре на лбу и в ухе

При измерении в слуховом канале и в области лба показатели температуры могут различаться. Допустимая разница составляет 0,1-1оС. Стоит отметить, что некоторые термометры поддерживают измерение и в области лба, и в ушном канале. Так работает, например, Beurer FT 65.


Проверка точности прибора

Если инфракрасный термометр используется уже достаточно долго либо прибор случайно уронили, стоит убедиться, что точность его измерений сохранилась. Для этого во многих устройствам предусмотрена функция самодиагностики. При выявлении проблем на дисплее появляется сообщение об ошибке. Например, в модели Beurer FT 58 это будут буквы ER и цифровое значение возникшей неисправности. Функция самодиагностики есть у всех инфракрасных термометров Beurer.


Какую температуру можно измерять инфракрасным термометром?

Большинство моделей инфракрасных термометров измеряют не температуру не только тела, но и предметов или окружающего воздуха. Так, в приборе Beurer FT 90 есть специальные режимы для определения температуры объекта или воздуха в помещении. Соответственно, такое устройство можно использовать для измерения температуры бутылочки с детским питанием или другого предмета. Для этого нужно переключиться в необходимый режим и удерживать прибор на расстоянии 2-3 см от точки измерения, а затем нажать кнопку SCAN. Результат отобразится на дисплее. 

Необходимо следить за тем, чтобы батарейки были заряжены, а сам термометр не соприкасался с жидкостью. Стоит также учитывать, что на экран выводится результат измерения температуры на поверхности жидкости, на глубине значение может отличаться.

Температура в помещении и точность измерений

Температура окружающего воздуха не влияет на точность измерений, но только если она находится в диапазоне 10-40оС. В ином случае на дисплее появится индикация ошибки. В термометре Beurer FT 90 это будет знак Er3.


Срок эксплуатации

Инфракрасные термометры рассчитаны на длительный период использования при соблюдении всех правил его эксплуатации. Основные узлы прибора надежно защищены, при изготовлении используются комплектующие, не требующие частой замены. Устройства проходят тестирование и сертификацию, подтверждающую их точность и качество. 

Важный нюанс – своевременная замена батарей. Батарейки необходимо менять одновременно, используя элементы, не содержащие тяжелых металлов.

Водонепроницаемость термометров

Инфракрасные термометры не являются водонепроницаемыми. Их нельзя погружать в жидкость или допускать соприкосновения с жидкой средой. 

Особенности измерения температуры в области лба

При измерении температуры в области лба следите, чтобы на пути следования ИК-луча к датчику-детектору не было испарины, волос, косметических средств, которые приведут к недостоверным результатам измерения.


Правила проведения измерений

Для получения достоверных результатов измерений инфракрасным термометром необходимо соблюдать несколько правил:

  • Измерять температуру только в зоне, указанной в инструкции к прибору;

  • Ушной термометр нельзя использовать при воспалительном процессе в слуховом проходе;

  • Перед измерением следует очистить ухо от скопившейся серы;

  • Прибор должен как минимум 30 минут находиться в помещении, где будут производиться измерения;

  • После принятия душа или ванны, занятий спортом, длительного нахождения на улице измерять температуру в области лба можно только через 30 минут;

  • При использовании прибора нельзя прикасаться к линзе пальцами.

Как хранить термометр и ухаживать за ним

Инфракрасные термометры нужно хранить в местах, защищенных от прямых солнечных лучей. Не допускается хранение в местах, где возможно воздействие электрического тока или сильное запыление, а также повышенный уровень влажности или существенные перепады температуры. Перед длительным хранением из прибора нужно извлечь батарейки.

Для очистки прибора используются мягкие салфетки для корпуса, смоченные средством для дезинфекции или сухие ватные палочки для линзы. Агрессивные чистящие вещества использовать нельзя.

Как откалибровать инфракрасный термометр? | Med-magazin.ua

Автор:

Дата публикации: 23.04.2020

Инфракрасный термометр удобное устройство для удаленного измерения температуры тела человека и температуры различных поверхностей (воды, еды, земли и т.д.). Наличие инфракрасного термометра в домашних условиях способствует быстрому и бережному определению температуры у детей, взрослых людей, тяжелобольных и пожилых людей. Чтобы устройство качественно и точно фиксировал температуру, рекомендуется понимать, как откалибровать инфракрасный термометр. 

Для чего проводится калибровка инфракрасного термометра

Термометр — необходимая составляющая любой аптечки. Правильно отрегулированное измерительное устройство позволяет точно определить температуру тела, что играет огромную роль в период оказания первой медицинской помощи. Чем удобней и качественней термометр, тем незаметней и быстрей проходит измерение температуры. 

 

Современные цифровые термометры завоевывают внимание людей благодаря своей безвредности и комфорту. Они практичны и не требуют контакта с человеческим телом или поверхностью. Для того чтобы инфракрасное устройство точно определяла температуру его необходимо откалибровать. Под калибровкой термометра понимается сравнение снятого устройством показателя с верным (эталонным) показателем. Если показатель инфракрасного термометра отличается от эталонного, то удобная панель управления позволяет быстро внести изменения. Данную процедуру необходимо проводить перед первым использования цифрового термометра. Перед калибровкой измерительного устройства рекомендуется изучить инструкцию. Она информирует, как откалибровать ик термометр и какая область меню за это отвечает.

Быстрый метод калибровки инфракрасного термометра

Для быстрой настройки инфракрасного термометра понадобится ртутный термометр. Ртутное измерительное устройство обладает высокой точностью. Не смотря на это, оно требуют некоторого времени для измерения и контакта с человеческим телом. Стеклянный корпус делает термометр хрупким и небезопасным для организма человека. В отличие от ртутного устройства инфракрасный термометр моментально проводит измерения и не содержит вредных для человека составляющих. Как откалибровать цифровой термометр с помощью ртутного измерительного прибора рассмотрим поэтапно.

  1. Необходимо провести измерение температуры тела с помощью ртутного термометра и зафиксировать цифровое значение.
  2. Проводится определение температуры с помощью инфракрасного устройства.
  3. Данные ртутного термометра служат «эталонными». Затем от цифрового значения ртутного устройства вычитается цифровое значение инфракрасного термометра.
  4. Полученная разница прибавляется или отнимается в меню инфракрасного термометра для получения «эталонного» значения.
  5. В заключение рекомендуется провести повторное измерения с помощью инфракрасного устройства.
  6. Данный метод калибровки позволяет качественно настроить инфракрасный термометр и избежать погрешностей в период измерения температуры. 

Рекомендации по использованию инфракрасного термометра

В использовании инфракрасный термометр очень удобный и понятный. Специально разработанное меню позволяет быстро отрегулировать все настройки. Подробно как правильно откалибровать термометр, описано выше. Данный процесс прост и не занимает много времени. Соблюдение несложных рекомендаций по эксплуатации устройства позволит проводить точные измерения длительный период времени. Различные модели инфракрасных термометров обладают своими особенностями, но и имеют много общего.

 

К наиболее универсальным рекомендациям по использованию относятся:

  • Использовать термометр необходимо строго по назначению.
  • Кидать или ронять измерительное устройство не следует.
  • Необходимо контролировать и поддерживать заряд аккумуляторов.
  • Дисплей термометра следует протирать спиртовым раствором.
  • Трогать дисплей руками не рекомендуется.
  • Перед измерительной процедурой необходимо очистить кожный покров от загрязнения.
  • После нескольких подряд измерений (4-5) рекомендуется оставить термометр в покое на 10 минут.

Статья полезна для 10 из 28 пользователей

Вся правда про бесконтактный градусник

Большинство из нас, особенно люди старшего поколения, достаточно консервативны. Все технологические новшества вызывают недоверие и, в частности, когда дело касается медицинской техники. Сразу такие новинки обрастают массой мифов и домыслов.

Несмотря на то, что автоматические тонометры доказали свою точность и уже десятки лет успешно продаются во всем мире, многие наши соотечественники до сих пор по старинке измеряют АД механическими приборами. Сейчас еще одно максимально удобное устройство подверглось остракизму – это бесконтактный градусник. Чего только не услышишь о нем – и то, что он распространяет вредное излучение, и не дает точный результат, и быстро выходит из строя. Проанализировав мнения специалистов и основываясь на проведенных исследованиях, развеем основные мифы и узнаем все особенности бесконтактных градусников.

Принцип работы бесконтактных градусников

Сразу следует опровергнуть версию, которую выдвигают некоторые далекие от физики и медицины «всезнайки», что бесконтактный градусник имеет вредное излучения. Это абсолютный абсурд поскольку сам термометр вообще ничего не излучает. Достаточно понять принцип его работы. Тепловое инфракрасное излучение выделяет сам человек, а может ли это навредить здоровью? Конечно нет! Встроенный в устройство лазер выполняет функцию целеуказания. Градусник в свою очередь, благодаря чувствительному датчику, улавливает и определяет интенсивность теплового излучения, идущего от тела человека и преобразует в цифровые показания температуры. Технологическими затратами на создание такого датчика объясняется высокая цена данного устройства в сравнении с обычными электронными и тем более ртутными термометрами. Подводя итог сказанному, делаем основной вывод – тепловая энергия, которая по сути и является инфракрасным излучением, исходящим от человека, априори не может быть опасной. Если говорить в целом об инфракрасном излучении, то оно может иметь разную длину волны и широко применяется во многих лечебных приборах.

Насколько точны бесконтактные градусники

Еще одно заблуждение, что инфракрасный градусник не точный. Чтобы убедиться насколько это неверно, достаточно поговорить с работниками сервисных центров. Проверяя термометры, которые пользователи приносят в ремонт, жалуясь на некорректность показаний, практически все они, за редким исключением, оказывались исправными, а при тестировании давали точный результат. Причины тому, что при эксплуатации пользователем получались некорректные данные, просты:

  • Несоблюдение инструкции;
  • Неправильное измерение;
  • Несвоевременная замена батареек.

Не вдаваясь в технические тонкости, приведем лишь один важный аргумент. Вся медицинская техника, прежде чем попасть на прилавки, проходит многочисленные клинические испытания и дорогостоящие процедуры сертификации. Ни один производитель не будет рисковать своей репутацией, деньгами, бизнесом и выпускать на рынок заведомо некачественное оборудование. Такие товары должны соответствовать строгим международным стандартам, а не имея всех этих подтверждений ни одна аптека или магазин не возьмет такой товар на реализацию и не даст гарантию. Но любой производитель всегда подчеркивает – точность измерения напрямую зависит от соблюдения правил измерения. Не надо никакой самодеятельности, если в инструкции написано «удерживая кнопку, медленно перемещайте градусник в направлении лба и от него» — делать надо именно так и никак иначе! Тестирования и клинические испытания подтверждают, что погрешность таких термометров не превышает 0,3℃.

 Преимущества бесконтактного градусника

Помимо критики, которую инфракрасные градусники получили в основном от людей, не соблюдающих инструкцию, они имеют массу позитивных отзывов, что неудивительно. Они имеют множество преимуществ, перечислим лишь основные из них:

  1. Высокая скорость измерения. Процедура длится всего 1-2 сек, что является настоящим спасением для родителей, когда следует провести измерение ребенку;
  2. Бесконтактный метод. Это позволяет проводить процедуру спящему ребенку. Кроме того, больной ребенок и так постоянно капризничает, его трудно заставить держать ртутный или электронный градусник под мышкой, не говоря уже про ректальное измерение. Именно такой тип термометров специалисты рекомендуют купить для новорожденных и маленьких детей;
  3. Широкая область применения. Благодаря бесконтактному термометру дополнительно можно измерять температуру воздуха, окружающих объектов, например, пола в детской комнате, воды в ванночке, молочной смеси в бутылочке и пр.;
  4. Абсолютная безопасность. Он не содержит ртути и других опасных веществ, способных при повреждении корпуса причинить вред здоровью;
  5. Наличие дополнительных функций. Во многих моделях есть память, сохраняющая последние результаты измерений, а также подсветка, звуковой сигнал, цветовая индикация и др.;
  6. Гигиеничность. Бесконтактный термометр не требует проведения дезинфекции после каждой процедуры, поэтому подходит для массового измерения в медучреждения, школах, детских садах.

Критерии выбора

При покупке следует учитывать следующие:

  • Место приобретения. Следует покупать градусник только в специализированных магазинах медтехники, на сайте Med-magazin.ua или в аптеках, где на товары есть сертификаты и гарантия;
  • Бренд. Доверяйте производителям, имеющим хорошую репутацию на рынке медицинской техники. Лидеры продаж и лучшие отзывы имеют термометры Omron, Medisana, B.Well, AND и др. Рекомендуется ознакомиться с отзывами и интернете;
  • Тип термометра. Инфракрасные термометры бывают лобные, ушные и бесконтактные. Принцип у них один, а отличие лишь в области, к которой следует подносить термометр;
  • Диапазон температур. В моделях, способных измерять температуру не только тела, а и окружающих предметов, диапазон измерения может быть 0°С-120°С;
  • Размер дисплея. Для пожилых и людей с ослабленным зрением важно, чтобы был большой экран и четкие цифры;
  • Дополнительные функции. Встроенная память, в зависимости от модели, запоминает до 50 результатов, что позволяет отслеживать динамику температуры за последнее время. Подсветка – помогает видеть результаты в темноте. Цветовая индикация – оттенки подсветки меняются в зависимости от температуры. Звуковой сигнал – оповещает о завершении измерения. Отключение подсветки и звука, чтобы не беспокоить спящего ребенка. Автоматическое отключения для экономии заряда.

Правила применения

Как измерять температуру бесконтактным градусником описано в инструкции, которая обязательно идет к конкретной модели. От правильности применения зависит точность результата. Для ушных устройств требуется вставить носик термометра в ухо, для лобных – прикоснуться ко лбу. Бесконтактные модели –универсальные, позволяют определять температуру любых поверхностей и частей тела, но придерживаясь инструкции. Есть несколько основных правил, для получения точных данных:

  1. Проверить заряд батареек;
  2. Очистить датчик термометра от загрязнений сухой мягкой тканью;
  3. Участок кожи, где проводится измерение должно быть сухим и чистым;
  4. Не проводить измерение вблизи обогревателя или вентилятора;
  5. Включить прибор и следовать инструкции.

Дополнительные общие рекомендации

Следует принимать во внимание еще некоторые факторы:

  • Любое электронное устройство имеет погрешность, а бесконтактный термометр – это и есть оптика плюс электроника. В зависимости от модели погрешность может быть до 0,4 °С, хотя в обычно 0,1-0,2 °С. Таким образом в инструкции есть специальная шкала, позволяющая интерпретировать результаты и, например, температура 37°С считается нормальной;
  • Важно в какой области тела осуществляется измерение, если написано лоб – то прибор подносится именно к этому месту, а не к руке, ноге или подмышке, поскольку температура в разных областях тела на пару десятых градуса отличается;
  • Если в термометре предусмотрена возможность самостоятельной калибровки с помощью табло и кнопок, то требуется периодическая корректировка, поскольку разные условия применения могут отразиться на работе инфракрасного датчика;
  • Не следует проводить измерение на солнце или сразу, придя с мороза, поскольку градусник измеряет наружную температуру, а охлажденная или нагретая кожа исказит результат;
  • Не проводить измерение, если прибор был принесен с холодной улицы в помещение, подождать минимум 30 мин;
  • Соблюдать интервал между измерениями не менее 10-15 сек, это требования вязано со спецификой электроники.

При соблюдении правил применения бесконтактный градусник позволит контролировать здоровье без дискомфорта, нервов и затрат времени.

 

Фото из открытых источников

Инфракрасный градусник — что это, как работает?

Инфракрасный градусник — что это, как работает? Эти вопросы и много других относительно такого прибора интересуют большое количество людей, ведь подобного типа термометр появился в продаже сравнительно недавно. Несмотря на это, он быстро обрел популярность, ведь обладает большим количеством достоинств, главным из которых является безопасность. Однако все ли качества такого термометра положительные? Обо всех важных особенностях ИК-устройств для измерения температуры тела мы поговорим в данной статье.

к содержанию ↑

Что такое инфракрасный градусник?

Совсем недавно появились новинки устройств в аптеках, которые могут измерять температуру человеческого тела при легком прикосновении или даже на небольшом расстоянии. Однако подобное новшество вызвало волну скептицизма и недоверия многих людей. Стоит ли подобным прибором пополнять свою домашнюю аптечку, или это деньги, выкинутые на ветер? Начнем с основ. Итак, что собой представляет инфракрасный термометр?

Исходя из названия, можно сделать вывод, что прибор способен улавливать инфракрасное излучение человеческого тела и преобразует его в температурные показатели. Излучение инфракрасного спектра —  это электромагнитные волны, которые располагаются между микроволновым радиоизлучением и красной частью видимого спектра.

Важно! «Инфра» означает «под». Соответственно — спектр волн, который находится под красным.

Кожей человека подобные излучения воспринимаются в виде тепла. В зависимости от локализации измерения температуры, такие термометры могут быть следующих видов:

  • Ушными;
  • Лобными;
  • Бесконтактными.
к содержанию ↑

Достоинства инфракрасных градусников

Как и любое другое устройство, инфракрасный градусник имеет плюсы и минусы. В первую очередь рассмотрим его преимущества:

  • Измеряет температуру человеческого тела очень быстро. Градуснику всего лишь потребуется 5-30 секунд, чтобы определить результат.
  • По окончании измерения устройство издает звуковой сигнал, что очень удобно.
  • Градусник обладает некоторой памятью, поэтому есть возможность просмотреть результаты нескольких последних измерений. Таким образом, легко можно контролировать динамику температуры.
  • Безопасен в использовании. Это особенно актуально в семьях с детьми, ведь подобное устройство в сравнении с ртутным термометром не разбивается на мелкие кусочки при падении и не выделяет опасные пары.

Важно! Небольшие повреждения ИК-термометра также не несут в себе угрозы здоровью.

  • Простота в использовании также является огромным достоинством, ведь даже ребенок сможет без проблем измерить себе температуру.
  • К следующему измерению градусник готов сразу же после нажатия кнопки. Его не нужно встряхивать, как ртутный аналог.
  • Измерение может быть произведено на одной из двух шкал – Цельсия или Фаренгейта, они легко переключаются между собой.
  • Результат выводится на дисплей в виде отчетливых и понятных цифр.
  • Благодаря достаточно большому размеру экрана, цифры хорошо видны будут даже людям с проблемным зрением.
  • Некоторые модели имеют в своем функционале подсветку, что является удобной опцией при недостаточном освещении.
  • После окончания процедуры измерения термометр автоматически выключается.
  • Все модели имеют эргономичный дизайн и форму.
  • Для соблюдения гигиены и простоты обеззараживания предмета в его комплект входят сменные наконечники.
  • Существуют модели – пирометры, которые дают возможность производить измерения бесконтактным способом, особенно это удобно в ситуациях с маленькими детками или спящими людьми.

Важно! Бесконтактные модели позволяют измерять не только температуру тела человека, но и окружающих предметов, например, воды в детской ванночке для купания, детского питания, воздуха в детской комнате.

  • Некоторые устройства обладают водонепроницаемым корпусом, что позволяет без боязни мыть его под водой и дезинфицировать, окуная в обеззараживающие жидкости.
  • Прибор имеет специальный футляр в комплекте — он защитит его от ударов, пыли и солнечных лучей.
  • Размеры термометра небольшие, поэтому проблем с поиском места для его хранения не возникнет. В любой аптечке — домашней или дорожной, найдется для него место.

к содержанию ↑

Недостатки инфракрасных термометров

Как мы уже упоминали выше, ИК-градусники имеют не только плюсы, но и свои минусы. Рассмотрим их и разберемся, насколько существенными они являются:

  • Устройства могут выдавать результат измерений с довольно-таки большой погрешностью. Такой недостаток особенно часто встречается у недорогих моделей и в случаях неправильной эксплуатации.

Важно! Иногда такая погрешность превышает 0,5 градуса.

  • Температура тела может быть измерена только в определенных участках тела – виски, уши, лоб.
  • В случае использования прибора для измерения в области наружного слухового прохода стоит учитывать, что при воспалительном процессе результат всегда будет недостоверным.
  • Если неправильно использовать модель “для уха”, можно травмировать барабанную перепонку и ушную раковину.
  • Если измерять температуру у плачущего или кричащего ребенка, то результат будет неправильным.
  • Прибор требует постоянной регулярной проверки на правильность измерения. Проводятся подобные тесты в специализированном сервисном центре.
  • Термометр нужно беречь от попадания прямых лучей от солнца.
  • Так как устройство работает на батарейках, то требуется регулярная их замена.
  • Стоимость таких современных градусников достаточно высокая.

к содержанию ↑

Как выбрать хороший ИК-градусник?

Сегодня в аптеках и специализированных магазинах можно встретить достаточно большой ассортимент инфракрасных градусников разных производителей, это значительно усложняет выбор. Некоторые из них обладают большим количеством функций, а это не может не влиять на их цену. Относительно этого нужно сразу определиться с надобностью той или иной опции конкретно для вас. Выбрать хороший ИК-градусник помогут следующие рекомендации:

  • Если вы планируете проводить измерения в большинстве случаев маленькому ребенку, то лучше отдать предпочтение бесконтактной или лобной модели в виде игрушки, которая предусматривает возможность измерять температуру и других объектов, например, жидкостей, воздуха, воды.
  • Если есть проблемы со зрением, то выбирайте прибор с большим экраном, подсветкой и крупными цифрами.
  • Если вы не любите разбираться в новшествах техники и испытываете некоторые проблемы с этим, то лучше выбрать термометр попроще, который не имеет дополнительных функций и управляется одной кнопкой.
  • Если градусник планируется применять у большого количества людей, лучше остановить свой выбор на бесконтактном или водонепроницаемом приборе. Он будет самым гигиеничным вариантом.

к содержанию ↑

Популярные производители

Некоторые производители инфракрасных термометров особенно известны и популярны. Их продукция надежная, поэтому пользуется большим спросом:

  • AND DT. Производитель выпускает недорогую медицинскую технику. Разработки проводятся в Японии, а сборка – в Китае. Гарантия работоспособности товаров этой марки составляет один год.
  • B-Well – английский бренд, который специализируется на выпуске инфракрасных и электронных термометров разной конфигурации. Гарантийный термин работы – 2 года. Для малышей есть интересные модели градусников в виде сосок.
  • Sensitec – нидерландская фирма производит бесконтактные и контактные инфракрасные термометры, которые оснащены подсветкой и сигнализируют о повышенной температуре.
  • Omron – известная японская компания, которая производит медтехнику, в том числе электронные и инфракрасные градусники. Ушные модели ИК устройств данного производителя станут идеальным вариантом для новорожденного.
к содержанию ↑

Видеоматериал

Как видите, преимуществ инфракрасный термометр имеет куда больше, чем недостатков. А если выбрать качественную модель, которая подойдет вам по функционалу, то ее минусов можно и вовсе не увидеть на протяжении всего срока эксплуатации. Данное новшество в медицинской технике – большой прорыв в удобстве и практичности. Рекомендуем вам отказаться от опасного ртутного термометра и шагать на уровне со временем.

Поделиться в соц. сетях:

Как работают инфракрасные термометры?

Есть много ситуаций, когда знание температуры поверхности может оказаться полезным, даже не прикасаясь к ней. Возможно, вы захотите убедиться, что ваш гриль достаточно горячий, чтобы правильно приготовить пищу, или измерять температуру труднодоступных частей при диагностике проблем с автомобилем. Или, может быть, вы хотите иметь возможность измерять температуру продуктов, хранящихся в холодильнике, без риска перекрестного заражения. Все это обычные области применения инфракрасных термометров.

Если вы хотите узнать больше о технологии инфракрасных термометров или думаете о покупке одного из них, продолжайте читать.

Что такое инфракрасный термометр?

Инфракрасный термометр — это измерительное устройство, которое позволяет выполнять точные «точечные» измерения температуры поверхности, не касаясь объекта (или устройства). Они измеряют количество инфракрасного излучения, испускаемого объектом в определенной точке. Показания могут быть такими же точными, как и любой другой метод измерения температуры.

Чтобы использовать их, вы наводите устройство на объект с помощью лазерного указателя, чтобы помочь вам определить место для измерения. Именно по этой причине их еще называют лазерными термометрами. Инфракрасные термометры, которые чаще используются в исследовательских, коммерческих и промышленных целях, являются идеальным прибором для измерения температуры для труднодоступных объектов, движущихся объектов или ситуаций, когда экстремальные температуры могут сделать приближение к ним потенциально опасным.

В отличие от стандартных термометров, когда прибор касается объекта или вставляется в него, инфракрасный термометр является неинвазивным прибором, который измеряет только температуру поверхности.

Как работает инфракрасный термометр?

Инфракрасные термометры работают путем фокусировки инфракрасных лучей, испускаемых объектом через линзу в самом устройстве, а затем на детектор, называемый термобатареей. Поскольку термобатарея поглощает инфракрасное излучение, она нагревается. Это тепло преобразуется в электричество, которое измеряется для определения температуры поверхности.

Если вы в большей степени визуально обучаетесь, на видео ниже более подробно показано, как работают инфракрасные термометры.

Насколько точны инфракрасные термометры?

Как и с любым другим измерительным прибором, вы заплатите больше за лучшую точность. Достойная модель может быть такой же точной, как и любой другой метод измерения температуры, если вы ее правильно используете. Более дешевые ИК-термометры обычно имеют точность в пределах ± 2 ° C или ± 2% от фактической температуры, в то время как более дорогие модели будут иметь более низкие допуски, обычно ± 1 ° C или в пределах ± 1% от фактической температуры.

Точность может варьироваться в зависимости от множества факторов, включая диапазон температур, соотношение расстояния и пятна и коэффициент излучения, которые мы подробно обсудим ниже.

Какие температуры измеряют инфракрасные термометры?

Бесконтактные Инфракрасные термометры могут измерять широкий диапазон температур от минусовой до тлеющей. Однако точность измерения может изменяться при изменении температуры. Мы собираемся использовать две популярные модели, чтобы дать вам представление об их возможностях.

Бюджетный термометр Etekcity 1022D может измерять температуру от -58 ° F до 1022 ° F (от -50 ° C до 550 ° C). При температуре ниже 212 ° F (100 ° C) термометр должен показывать точность в пределах 2 ° C.Однако при температурах выше 212 ° F показания гарантированно будут точными в пределах 2%. Хотя при (относительно) более низких температурах это не должно быть проблемой, в верхней части диапазона показания могут отличаться на 20 градусов.

Сравните это с более дорогим Fluke 62 Max Plus, который имеет как более широкий диапазон температур, от -22 ° F до 1202 ° F (от -30 ° C до 650 ° C), так и гораздо лучшую точность, ± 1,0 ° C или ± 1,0% (в зависимости от того, что больше) при незамерзающих температурах. Конечно, это в несколько раз дороже 1022D, поэтому мы ожидаем более высокой производительности.

Отношение расстояния к пятну

Отношение расстояния к пятну (D: S) — еще один важный фактор, который следует учитывать при использовании инфракрасного термометра. Отношение относится к площади, которую термометр будет измерять на заданном расстоянии. Модель с соотношением D: S 12: 1 будет измерять площадь диаметром 1 дюйм на расстоянии 12 дюймов. Более высокие отношения лучше в экстремальных температурных условиях, потому что вы можете держаться дальше друг от друга, не жертвуя точностью.

В нашем примере и 1022D, и 62 Max Plus имеют соотношение D: S 12: 1, но есть ИК-термометры с лучшим соотношением D: S, например 16: 1 и выше.Помните об этом, если вы ищете устройство для использования в более экстремальных условиях или труднодоступных местах.

Коэффициент излучения

Коэффициент излучения — это показатель того, насколько эффективно поверхность испускает инфракрасное излучение. Коэффициент излучения может иметь значение от 0 (блестящее зеркало) до 1 (черное тело). Поверхность с коэффициентом излучения 0 не излучает теплового излучения, а поверхность с коэффициентом излучения 1 является идеальным излучателем и эффективно излучает температуру объекта. Зная коэффициент излучения поверхности перед ее измерением, вы сможете откалибровать термометр для точного измерения температуры.

Настройки коэффициента излучения фиксируются или регулируются с помощью инфракрасного термометра. 1022D имеет фиксированный коэффициент излучения 0,95, что позволяет ему снимать точные показания температуры поверхностей с высоким коэффициентом излучения, таких как кирпичи, почва и асфальт. Но полированные металлические поверхности будут давать очень неточные показания.

Для этого вам понадобится Fluke 62 Max Plus с регулируемыми настройками коэффициента излучения. Поскольку нам известен коэффициент излучения объектов, все, что необходимо на приборе, — это небольшая регулировка, чтобы обеспечить правильные показания.В этой таблице указан коэффициент излучения многих повседневных предметов.

Как узнать, точен ли мой инфракрасный термометр?

Вам необходимо регулярно проверять точность инфракрасного термометра, как и любого другого измерительного прибора.

Самый дешевый метод калибровки лазерного термометра требует смешивания колотого льда и воды в ванне. Смесь должна иметь консистенцию кашицы, вам нужно будет тщательно измельчить лед, чтобы довести его до этой точки. Цель здесь — получить равномерную температуру, максимально приближенную к температуре замерзания.При измерении этой смеси температура смеси ледяной суспензии должна быть 32 ° F (0 ° C). Если он сильно не горит, возможно, ваш ИК-термометр требует регулировки.

Однако это не идеальное решение, так как вы не сможете точно заморозить смесь, и вы только в какой-то момент делаете контрольную проверку.

Вместо этого мы рекомендуем использовать чашку инфракрасного компаратора. Чашка имеет прочную матовую черную основу с высоким коэффициентом излучения для точных измерений. Вы можете использовать чашку, чтобы сравнить измерения температуры инфракрасного термометра с калиброванным эталонным термометром.

Использование метода чашки компаратора приведет к гораздо лучшей калибровке, чем метод ванны с ледяной водой, поскольку вы можете сравнить диапазон температур с большей точностью.

Когда использовать инфракрасный термометр

Поскольку инфракрасный термометр измеряет быстро и бесконтактно, он полезен в широком спектре приложений, где объект может быть слишком горячим, чтобы приблизиться к нему, вне досягаемости, опасным или опасным. риск перекрестного заражения.

В промышленных приложениях ИК-термометры являются обычным явлением на рабочих местах, где необходимо регулярно контролировать электрическое и механическое оборудование, движущиеся части или труднодоступные компоненты, чтобы предотвратить поломки дорогостоящего оборудования.

В сфере общественного питания сотрудники будут использовать бесконтактный инфракрасный термометр для быстрой выборочной проверки линий хранения горячих и холодных продуктов или буфета. Они также могут быть полезны при приготовлении пищи для измерения температуры поверхности гриля или чугунной сковороды.

Есть и недостатки у технологии. Инфракрасные термометры могут измерять только температуру поверхности — они не измеряют внутреннюю температуру объектов. Вы также не можете измерить температуру предметов через стекло, так как вместо этого вы будете измерять температуру стекла.Визуальные препятствия, такие как дым и пыль, могут мешать считыванию, и они чувствительны к быстрым изменениям температуры окружающей среды.

Если вам интересно узнать больше, ознакомьтесь с нашей статьей об использовании инфракрасного термометра.

Как пользоваться инфракрасным термометром?

Сначала обратитесь к руководству по эксплуатации ИК-термометра, чтобы узнать соотношение D: S вашего устройства, если вы этого еще не знаете. Знание соотношения расстояния и пятна важно, чтобы вы располагали пистолет как можно ближе для наиболее точного измерения температуры.

Затем включите инфракрасный термометр и, если необходимо, выберите желаемую шкалу измерения: по Фаренгейту или Цельсию. Если у вас есть пистолет с регулируемым коэффициентом излучения, вам нужно изменить коэффициент излучения на коэффициент излучения объекта, который вы пытаетесь измерить. Пистолеты с фиксированным коэффициентом излучения будут неточными для любой поверхности, не близкой к фиксированной настройке пистолета.

Наведите термометр на объект, который вы измеряете, используя лазер в качестве ориентира, чтобы измерить правильную точку.Вам нужно выбрать область объекта, которая не находится рядом с другой областью, где температура может значительно отличаться. Нажмите на спусковой крючок, и на дисплее ИК-термометра должна появиться температура.

Заключение

Инфракрасные термометры являются ценным инструментом для различных приложений, даже если они ограничиваются измерением только температуры поверхности. Обратите особое внимание на соотношение расстояния и пятна и температурный диапазон выбранного ИК-термометра, не забывая при этом об излучательной способности измеряемой поверхности.

Конечно, внимательно прочтите инструкцию по эксплуатации вашего устройства. Там вы найдете ответы на многие ваши вопросы по работе вашей конкретной модели.

Мы надеемся, что это ответит на любые ваши вопросы по инфракрасным термометрам. Если вы ищете такой термометр, обязательно ознакомьтесь с нашим руководством по покупке, чтобы найти лучший инфракрасный термометр для ваших нужд. Вооружившись приведенной выше информацией, вы сможете принять более взвешенное решение о том, какой из них подходит именно вам.

Принцип работы и точность инфракрасных термометров

Каталог

I Введение

За последние два месяца из-за вспышки коронавирусной болезни 2019 (COVID-19) выпуск инфракрасных термометров превысил весь год прошлого года, что привело к поставкам и спросу на микросхемы, такие как датчики, микроконтроллеры и операционные усилители.

Инфракрасный термометр — это бесконтактная диагностическая технология, которая может сканировать и отображать тепловое излучение объектов и отображать данные. Он обладает такими преимуществами, как широкий диапазон измерения, быстрое измерение температуры, высокая точность и высокая чувствительность. В связи с широким использованием инфракрасных термометров некоторые пользователи сомневаются в их принципе работы и точности. В этой статье рассказывается, как работает инфракрасный термометр, и объясняется его точность и факторы, которые на нее влияют.

Рисунок 1. Инфракрасный термометр

II Что такое инфракрасный?

Инфракрасное излучение — это электромагнитная волна с длиной волны между микроволновым и видимым светом. Длина волны составляет от 1 мм до 760 нанометров (нм), что для невидимого света длиннее, чем для красного света.

Все, что выше абсолютного нуля (-273,15 ° C), может генерировать инфракрасные лучи. Современная физика называет это тепловыми лучами. Медицинский инфракрасный порт можно разделить на 2 категории: ближний и дальний.Солнечное тепло, содержащее тепловую энергию, в основном передается на Землю через инфракрасные лучи.

Инфракрасный является частью множества невидимых лучей солнечных лучей. Он был открыт британским ученым Гершелем в 1800 году и также называется инфракрасным тепловым излучением. Обладает сильным термическим эффектом. Он разделил солнечный свет с помощью призмы и поместил термометры на ленты разного цвета, пытаясь измерить нагревательный эффект света разных цветов. Выяснилось, что термометр, расположенный за пределами красного света, грел быстрее всего.

Таким образом, делается вывод, что в солнечном спектре должен быть невидимый свет за пределами красного света, который является инфракрасным. Также может служить средством передачи. Длина волны инфракрасного света в солнечном спектре больше, чем у видимого света, с длиной волны от 0,75 до 1000 мкм. Инфракрасное излучение можно разделить на три части: ближний инфракрасный с длиной волны от (0,75-1) до (2,5-3) мкм; средний инфракрасный с длиной волны от (2,5-3) до (25-40) мкм; Дальний инфракрасный диапазон, длина волны составляет от (25-40) до 1500 мкм.

Рисунок 2. Инфракрасный

III Теоретический принцип инфракрасного измерения температуры

В природе, когда температура объекта выше абсолютного нуля, из-за наличия внутреннего теплового движения он будет непрерывно излучать электромагнитные волны в окружающую среду, включая инфракрасные. лучи с диапазоном длин волн 0,75 мкм ~ 100 мкм. Его самая большая особенность заключается в том, что при заданной температуре и длине волны лучистая энергия, излучаемая объектом, имеет максимальное значение.

Это вещество называется черным телом, и его коэффициент отражения равен 1; коэффициент отражения других веществ меньше 1 и называется серым телом. Поскольку спектральная мощность излучения черного тела P (λT) соответствует закону Планка между абсолютными температурами T, это показывает, что при абсолютной температуре T мощность излучения черного тела на единицу площади на длине волны λ равна P (λT). В соответствии с этим соотношением можно получить кривую зависимости, как показано на рисунке ниже:

(1) Чем выше температура, тем сильнее лучистая энергия объекта.Это основа теории инфракрасного излучения и основа конструкции однодиапазонного инфракрасного термометра.

(2) При повышении температуры пик излучения смещается в коротковолновую сторону (влево) и удовлетворяет теореме о сдвиге Вина. Длина волны на пике обратно пропорциональна абсолютной температуре T, а синяя кривая — это линия, соединяющая пики. Эта формула объясняет, почему высокотемпературный термометр работает в основном на коротких волнах, а низкотемпературный термометр работает в основном на длинных волнах.

(3) Скорость изменения лучистой энергии с температурой больше на короткой волне, чем на длинной, то есть термометр, работающий на короткой волне, имеет относительно высокое отношение сигнал / шум (высокая чувствительность) и сильная защита от помех. Это особенно важно для длин волн, особенно для небольших целей при низких температурах.

Рисунок 3. Закон Планка о излучении черного тела

IV Принцип работы инфракрасного термометра

Инфракрасный термометр состоит из оптической системы, фотодетектора, усилителя сигнала, обработки сигнала и вывода на дисплей.Излучение измеряемого объекта и источника обратной связи регулируется в соответствии с модулятором и вводом в инфракрасный детектор. Разница между двумя сигналами усиливается обратным усилителем, а температура источника обратной связи регулируется так, чтобы спектральная яркость источника обратной связи была такой же, как у объекта. На дисплее отображается яркостная температура измеряемого объекта.

Как работает инфракрасный термометр?

В Различия в точности различных типов инфракрасных термометров

5.1 Три C ategories I nfrared T hermometer s

В зависимости от использования и точности, инфракрасные термометры можно условно разделить на инфракрасные термометры медицинского назначения, потребительские инфракрасные термометры и промышленные инфракрасные термометры.

Строго разделенные медицинские инфракрасные термометры предъявляют самые высокие требования к точности. Точность должна быть в пределах 0.1 и 0,2 градуса. Высокоточные ушные инфракрасные термометры соответствуют медицинским температурным стандартам. Однако, чтобы избежать перекрестного заражения, в больницах используют ушные термометры. Одноразовые ножны нужны для теплых пистолетов; Следом идут потребительские сорта, а точность около 0,5 может удовлетворить наши ежедневные потребности в измерении температуры. Точность составляет около 0,3 градуса, что относится к потребительскому инфракрасному термометру; промышленный класс имеет самую низкую, как правило, максимально допустимая погрешность составляет более ± 1 ° C, а расстояние большое.

5.2 Различия B между M ainstream I nfrared T Hermometer

Фактически, используют ли они одинаковый термометр, медицинский или промышленный приема инфракрасных волн от человеческого тела, но отношение расстояния до объекта было отрегулировано по-другому, и температура поверхности измеряется. Нормальная температура лба примерно на 2-3 ° C ниже, чем температура подмышечной впадины, и на лоб напрямую влияет окружающая среда.Он предназначен для предварительного расследования и справки и не может использоваться в качестве основания для медицинского диагноза. Кроме того, температура уха и шеи будет более стабильной, чем температура лба, и практически не будет зависеть от окружающей среды. Это одна из причин, почему ушной термометр точнее лобного.

5.3 Инфракрасный Температурный пистолет

Медицинский термометр был изменен программным обеспечением или соответствующий диапазон был ограничен программным обеспечением перед отправкой с завода.Коэффициент излучения нормального человеческого тела составляет 0,98 (термометр по умолчанию 0,95), поэтому результат измерения составляет около 34-35 ° C.Все инфракрасные устройства (инфракрасные камеры) могут исправить разницу, изменив коэффициент излучения на 0,8, чтобы избежать неточного изображения тела. температура при использовании непрофессионалами; а промышленные термометры обеспечивают более реалистичную обратную связь при измерении температуры. Он показывает фактическую обнаруженную температуру.

Рисунок 4. Инфракрасный термопистолет

VI Инфракрасный T Герметр A ccuracy A nd F акторов A 1 Точность I nfrared T герметик

Точность контактного измерения составляет около 0,1 градуса. По сравнению с контактным измерением температуры точность бесконтактного измерения температуры ниже. Инфракрасный термометр с более высокой точностью составляет около 0,2 градуса, а худшая температурная погрешность составляет 1 градус. Даже выше 1 степени. В целом точность инфракрасных термометров составляет ± 2 ° C.

Сегодня продукты для измерения температуры, такие как портативные инфракрасные термометры, представленные на рынке, легко зависят от расстояния измерения и температуры окружающей среды, а погрешность измерения часто составляет около 1 градуса.

6.2 Факторы A ffecting T he A ccuracy of T he I nfrared

6.2.1 Коэффициент излучения

Все объекты отражают, передают и излучают энергию, и только излучаемая энергия может указывать на температуру объекта. Когда инфракрасный термометр измеряет температуру поверхности, прибор может получать все три вида энергии.Следовательно, все инфракрасные термометры должны быть настроены так, чтобы считывать только излучаемую энергию. Ошибки измерения обычно вызваны отражением инфракрасной энергии от других источников света.

Некоторые инфракрасные термометры могут изменять коэффициент излучения, а значения коэффициента излучения для многих материалов можно найти в опубликованных таблицах коэффициентов излучения. Другие инструменты имеют фиксированную предустановленную излучательную способность 0,95. Коэффициент излучения — это температура поверхности большинства органических материалов, красок или окисленных поверхностей, которая компенсируется нанесением ленты или плоской черной краски на измеряемую поверхность.Когда лента или лак достигнет той же температуры, что и основной материал, измерьте температуру поверхности ленты или лака, которая является ее истинной температурой.

Рисунок 5. Коэффициент излучения

6.2.2 Отношение расстояния до светового пятна

Оптическая система инфракрасного термометра собирает энергию из круглой точки измерения и фокусирует ее на детекторе. Оптическое разрешение определяется как отношение расстояния от инфракрасного термометра до объекта к размеру измеряемого пятна (D: S).Чем больше коэффициент, тем лучше разрешение инфракрасного термометра и тем меньше размер измеряемого пятна.

6.2.3 Поле зрения

Убедитесь, что цель больше, чем размер пятна инфракрасного термометра. Чем меньше цель, тем ближе она должна быть. Когда точность особенно важна, убедитесь, что цель как минимум в 2 раза превышает размер пятна.

Рисунок 6. Поле зрения

VII Факторы, которые следует учитывать при выборе инфракрасного термометра

(1) Диапазон температур

Диапазон измерения температуры — это фактически диапазон инфракрасного термометра, и диапазон различных термометров будет разным.Диапазон измерения температуры обычно составляет -50 ~ 360 ° C, -30 ~ 380 ° C, -18 ~ 280 ° C, -32 ~ 450 ℃, -32 ~ 650 ℃, -32 ~ 1050 ℃ и т. Д., А также Диапазон измерения температуры тела обычно составляет 35 ~ 42,5 ℃. Вам необходимо выбрать подходящий диапазон в соответствии с диапазоном температур измеряемого объекта.

(2) Точность измерения

Точность измерения является единственным показателем, обеспечивающим точность измерения, а также ключевым показателем для определения рабочих характеристик инфракрасного термометра.Точность обычно выражается как ± X ℃ или ± X%. Чем меньше значение, тем выше точность.

(3) Разрешение дисплея

Разрешение дисплея — это последняя цифра дисплея температуры, обычно 0,1 ° C или 0,1 ° F.

(4) Оптическое разрешение

Оптическое разрешение — это отношение расстояния D от термометра до цели к диаметру S пятна измерения, то есть отношение расстояния к диаметру пятна D; S, D: S, тем больше расстояние для точного измерения температуры.Чтобы получить точные показания температуры, расстояние между термометром и объектом испытания должно быть в подходящем диапазоне. Если пирометр должен быть измерен на удалении от цели из-за условий окружающей среды, и нужно измерить небольшую цель, следует выбрать пирометр с высоким оптическим разрешением.

(5) Коэффициент излучения

Коэффициент излучения — это отношение энергии, излучаемой объектом при определенной температуре, к энергии, излучаемой идеальным излучателем при той же температуре.У разных объектов разная излучательная способность. Некоторые инфракрасные термометры имеют фиксированный коэффициент излучения 0,95, в то время как другие регулируются. Коэффициент излучения инфракрасного термометра можно регулировать в соответствии с материалом измеряемого объекта, чтобы обеспечить точность результатов измерения.

(6) Время отклика

Время отклика — это время, за которое инфракрасный термометр достигает 95% от окончательного значения. Он представляет собой скорость, с которой инфракрасный термометр реагирует на изменения измеренной температуры.Время отклика нового инфракрасного термометра может достигать даже 1 мс. Если цель движется быстро или измеряет быстро нагретую цель, следует выбрать быстродействующий инфракрасный термометр; в противном случае нельзя будет добиться достаточного отклика сигнала, что снизит точность измерения.

Рисунок7. Инфракрасный термометр

VIII Как сделать инфракрасные термометры более точными

(1) Точно определить коэффициент излучения измеряемого объекта;

(2) Избегать воздействия высокотемпературных предметов в окружающую среду;

(3) Для прозрачных материалов температура окружающей среды должна быть ниже температуры измеряемого объекта;

(4) Термометр должен быть выровнен по вертикали относительно поверхности измеряемого объекта.Ни при каких обстоятельствах угол не должен превышать 30 ° C.

(5) Может применяться для измерения температуры блестящих или полированных металлических поверхностей и не может быть измерен через стекло;

(6) Коэффициент правильного следования, диаметр цели в поле зрения;

(7) Если инфракрасный термометр внезапно оказывается в ситуации, когда разница температур окружающей среды составляет 20 ° C или выше, данные измерения будут неточными, а затем измеренное значение температуры будет измерено после того, как температура будет уравновешена.

9.1 Вопрос

Что такое инфракрасное излучение?

A. Это передача энергии электромагнитными волнами

B. Излучение радиоактивных частиц

C. Инфракрасное излучение — вид газа

D. Это реакция, которая происходит при замерзании воды

9.2 Ответ

A

X FAQ

1. Как точно использовать инфракрасный термометр?

Держите инфракрасный термометр близко к цели

Отношение расстояния до пятна — это площадь поверхности, которую можно обнаружить, по сравнению с расстоянием, взятым от цели.Как показывает опыт, чем ближе вы находитесь к цели, тем меньше измеряемая площадь поверхности и, следовательно, тем точнее измерения.

2. Как работает инфракрасный датчик температуры?

Эти датчики работают, фокусируя инфракрасную энергию, излучаемую объектом, на один или несколько фотодетекторов. Эти фотодетекторы преобразуют эту энергию в электрический сигнал, который пропорционален инфракрасной энергии, излучаемой объектом.

3.Насколько точны термометры?

Исследования показали, что при правильном использовании инфракрасные или бесконтактные термометры так же точны, как оральные или ректальные термометры. Бесконтактные термометры популярны среди педиатров, так как дети часто извиваются, пытаясь измерить температуру, но это также верно и при массовых измерениях температуры.

4. Какова нормальная температура лба по инфракрасному термометру?

Нормальная температура кожи лба может варьироваться в несколько градусов в зависимости от окружающей среды (в помещении или на улице), физических упражнений, потоотделения, прямого нагрева или кондиционирования воздуха и т. Д.При использовании универсального инфракрасного термометра будет нормально считывать фактическую температуру поверхности кожи лба между 91 и 94 градусами по Фаренгейту.

5. Опасны ли инфракрасные термометры?

При правильном использовании бесконтактных инфракрасных термометров они не представляют риска возможного повреждения глаз, так как в этих термометрах не используются лазеры для измерения тепла тела, авторизованные термометры измеряют инфракрасный свет; поэтому они не опасны.

6. Как далеко вы должны держать инфракрасный термометр?

Обычно 6 дюймов считается идеальным расстоянием для использования инфракрасного термометра и правильного контроля температуры.

7. В чем преимущество инфракрасного термометра?

Инфракрасные термометры

удобны для измерения сквозняков и пробоя изоляции. Они могут обнаруживать горячие точки в электрических системах и подшипниках и помогают контролировать системы охлаждения.Они даже используются для измерения температуры хранения продуктов и могут делать это без перекрестного загрязнения.

8. Цифровые или инфракрасные термометры точнее?

В диапазоне от 0 до 600 по Фаренгейту лучший ИК-термометр имеет правильную точность около ± 3,5 по Фаренгейту. Цифровой термометр можно использовать тремя разными способами. Точность каждого может отличаться друг от друга.

9. Каковы преимущества бесконтактного инфракрасного термометра?

• Бесконтактный подход может снизить риск распространения болезни между оцениваемыми людьми.

• Простота использования.

• Легко чистить и дезинфицировать.

• Измеряет температуру и быстро отображает показания.

• Обеспечивает возможность быстрого повторного измерения температуры.

10. Как узнать, точен ли мой цифровой термометр?

Добавьте немного чистой воды до полного заполнения стакана и перемешайте. Подождите около трех минут, прежде чем вставлять датчик на термометре в воду, наполненную льдом. Подождите около тридцати секунд и убедитесь, что термометр показывает 32 ° F.Если да, значит, точный, а если нет, то требуется калибровка.

Альтернативные модели

Деталь Сравнить Производителей Категория Описание
Производитель.Номер детали: ICL3221EIAZ Сравнить: Текущая часть Производитель: Intersil Категория: Интерфейсные ИС Описание: БЕСПРОВОДНЫЙ RS232 3V 1D / 1R 15kV AUTODOWN 16SSOP IND HT SUSA КОД: 85423

ПроизводительНомер детали: ICL3221EIAZ Сравнить: ICL3221EIAZ VS ICL3221EIAZ Производитель: Intersil Категория: Интерфейсные ИС Описание: БЕСПРОВОДНЫЙ RS232 3V 1D / 1R 15kV AUTODOWN 16SSOP IND HT SUSA КОД: 85423

ПроизводительЧасть #: ICL3221ECAZ-T Сравнить: ICL3221EIAZ VS ICL3221ECAZ-T Производитель: Intersil Категория: Интерфейсные ИС Описание: INTERSIL ICL3221ECAZ-T EIA / TIA 232 и V.28 / V.24 ИС драйвера, 1 драйвер, 250 Кбит / с, защита от электростатического разряда, от 3 В до 5,5 В, SSOP-16
Производитель Номер детали: ICL3221ECAZ Сравнить: ICL3221EIAZ VS ICL3221ECAZ Производитель: Intersil Категория: Интерфейсные ИС Описание: Intersil ICL3221ECAZ, линейный трансивер, RS-232, 3.3 В, 5 В, 16 контактов SSOP

Окончательное руководство по бесконтактному инфракрасному термометру

Использование бесконтактного термометра — это эффективный и удобный способ измерения внешней температуры объекта или человека на расстоянии.Эти типы термометров используют инфракрасную энергию для обнаружения теплового излучения, исходящего от поверхности объекта или человека, что делает их неинвазивными инструментами, которые просты в использовании, если вы знаете, что делаете.

В этой статье мы предоставили исчерпывающее руководство по бесконтактным инфракрасным термометрам, чтобы помочь вам понять их преимущества и способы их правильного использования. Продолжайте читать, чтобы узнать больше!


Что такое бесконтактный инфракрасный термометр?

Бесконтактный инфракрасный термометр — это термометр, в котором используется инфракрасная технология для измерения теплового излучения объекта или человека без необходимости физического контакта.Это невероятно полезно при измерении температуры механического и электрического оборудования или при работе с больными.

Эти типы термометров обычно напоминают форму пистолета, поэтому их можно легко направить на объект и установить для точного измерения.


Как работает бесконтактный инфракрасный термометр?

Бесконтактный термометр просто указывается в направлении человека или объекта на расстоянии, а лазер, излучаемый термометром, помогает пользователю найти точную цель для измерения.Затем термометр измеряет тепловое излучение, исходящее от объекта, на который он указывает, и отображает значение температуры на экране. Это так просто!

Поскольку бесконтактный термометр измеряет тепловое излучение, он измеряет температуру поверхности объекта, а не внутреннюю температуру. Он не проникает через поверхность, а скорее собирает информацию, ощущая тепло, исходящее от самого объекта.

Использование бесконтактного инфракрасного термометра для измерения температуры тела — безопасный способ обращения с больными пациентами, поскольку термометр не будет загрязнен.


Насколько точны бесконтактные инфракрасные термометры?

Инфракрасные термометры очень точны при правильном использовании. Не все материалы испускают тепловое излучение одинаково, и способность материала выделять этот тип энергии известна как его излучательная способность. Коэффициент излучения измеряется по шкале от 0,00 до 1,00.

Принимая во внимание коэффициент излучения и зная о ближайшем объекте, который может мешать измерению температуры, вы можете полагаться на точность показаний температуры бесконтактным термометром.Термометры с регулируемым коэффициентом излучения, а не с фиксированным коэффициентом излучения, такие как цифровой инфракрасный термометр-пистолет ThermoPro TP30, являются наиболее точным и надежным вариантом.

Эта функция позволяет пользователю регулировать коэффициент излучения в зависимости от типа материала, температуру которого он пытается измерить. Вы сможете использовать регулируемый термометр практически на любом поверхностном материале и знать, что ваши показания точны.


Как пользоваться бесконтактным инфракрасным термометром?

Бесконтактные инфракрасные термометры невероятно просты в использовании при учете близлежащих объектов и коэффициента излучения конкретного материала.Вот пошаговое руководство по эффективному использованию бесконтактного термометра для получения точных показаний температуры:

  1. Включите термометр и удерживайте спусковой крючок, пока не появится лазер
  2. После того, как лазерный луч выйдет из термометра, наведите его в направлении объекта, который вы измеряете, и удерживайте конец лазера стабильно в точном центре. местоположение
  3. Продолжайте удерживать спусковой крючок термометра, пока он считывает температуру объекта
  4. После того, как температура будет считана, термометр отобразит это значение на экране, чтобы вы могли записать или принять к сведению
  5. Выключите устройство термометра после использования

Преимущества бесконтактного инфракрасного термометра по сравнению с контактным термометром

Контактные и бесконтактные термометры по-разному считывают температуру, и оба имеют свое применение.

Основное отличие состоит в том, что контактный термометр требует физического контакта, потому что он использует теплопроводность для измерения внутренней температуры объекта или человека. В качестве альтернативы можно использовать бесконтактный термометр, использующий инфракрасную технологию для измерения тепловой энергии , излучаемой объектом или поверхностью человека, считывая внешнюю температуру.

Использование бесконтактного термометра по сравнению с контактным термометром дает несколько преимуществ, в том числе:

  1. Возможность пользоваться термометром на расстоянии без физического контакта с человеком или предметом
  2. Способность измерять объект, который находится в движении или имеет движущиеся части
  3. Никогда не существует риска заражения термометр, потому что он не касается человека или предмета
  4. Способность измерять температуру объекта, который физически недоступен
  5. Способность точно и быстро измерять температуру без какого-либо времени ожидания

Мы надеемся, что это окончательное руководство для Бесконтактные инфракрасные термометры помогли вам лучше понять преимущества использования этого инструмента и понять, как использовать их точно, безопасно и невероятно просто.Для наиболее точного считывания мы рекомендуем использовать цифровой инфракрасный термометр-пистолет ThermoPro TP30, который имеет регулируемый коэффициент излучения и может безопасно использоваться практически для любого материала или человека.

Инфракрасный термометр

: как это работает? Как это использовать?

Инфракрасные термометры делятся на фиксированные и переносные. Они представляют собой своего рода термометр, который определяет количество инфракрасных лучей на поверхности объекта для измерения температуры.

Темы, затронутые в этой статье:

Что такое инфракрасные термометры?

Инфракрасный термометр — это бесконтактный прибор для измерения температуры поверхности объекта. Под влиянием эпидемии коронавируса COVID-19 спрос на инфракрасные термометры значительно вырос, и они сыграли ключевую роль в предотвращении эпидемии. По мере роста спроса на инфракрасное оборудование для определения температуры тела возрастает и спрос на инфракрасные датчики — основной компонент инфракрасного оборудования для определения температуры тела.Одним из наиболее часто используемых является инфракрасный датчик температуры на термоэлементах MLXESF. Этот датчик представляет собой кремниевый инфракрасный датчик на основе термобатареи.

Инфракрасные (ИК) термометры позволяют снимать показания температуры быстро и без необходимости прикасаться к измеряемому объекту. Это датчик, который использует линзу для фокусировки инфракрасной (ИК) энергии на детектор, который затем преобразует энергию в электрический сигнал, который может отображаться в единицах температуры после корректировки на изменения температуры окружающей среды.

Инфракрасный термометр

Инфракрасная технология измерения температуры играет важную роль в производственном процессе, контроле и мониторинге качества продукции, онлайн-диагностике неисправностей оборудования и защите безопасности, а также в энергосбережении. Бесконтактные инфракрасные термометры быстро развивались в технологии за последние 20 лет, с постоянным улучшением характеристик, функций, разнообразия и широты применения. По сравнению с контактными методами измерения температуры инфракрасное измерение температуры имеет такие преимущества, как быстрое время отклика, бесконтактность, безопасность использования и длительный срок службы.

Как работают инфракрасные термометры?

Инфракрасный термометр концентрирует и направляет инфракрасный свет от объекта в детектор.

Инфракрасный свет может фокусироваться, отражаться или поглощаться так же, как и видимый свет. Инфракрасные термометры используют линзу для концентрации инфракрасного света, излучаемого элементом, на детектор термобатареи.

Термобатарея — это просто последовательное или параллельное соединение термопар. Когда инфракрасное излучение попадает на поверхность термобатареи, оно поглощается и превращается в тепло.Выходное напряжение пропорционально количеству падающего инфракрасного излучения. Этот выходной сигнал используется детектором для расчета температуры, которая отображается на экране.

Количество электричества, генерируемого лучами, испускаемыми рассматриваемым объектом, в конечном итоге определяет температуру, указанную на термометре. Инфракрасный термометр — это быстрый способ получить показания температуры в различных ситуациях, потому что показания создаются за считанные секунды.

Хотя вся процедура может показаться сложной, инфракрасный термометр измеряет температуру за считанные секунды и отображает ее в выбранных единицах измерения.

Основная теория инфракрасного измерения температуры

В 1672 году было обнаружено, что солнечный свет (белый свет) состоит из света разного цвета. Примерно в то же время Ньютон пришел к известному выводу, что монохроматический свет проще по своей природе, чем белый свет. Солнечный свет (белый свет) разделяется на красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый и другие монохроматические цвета света с помощью дихроичной призмы.Когда в 1800 году британский физик Ф. В. Хаксель исследовал различные цветные огни с тепловой точки зрения, он открыл инфракрасное излучение. Он утверждал, что, помимо видимых солнечных лучей излучения, существует «горячая проволока», невидимая невооруженным глазом. Этот невидимый «горячий провод» находится за пределами красного света и называется инфракрасным светом. Инфракрасное излучение — это электромагнитная волна, имеющая ту же сущность, что и радиоволны и видимый свет.

Инфракрасный диапазон длин волн от 0,76 до 1000 мкм.Он разделен на четыре категории в зависимости от диапазона длин волн: ближний инфракрасный, средний инфракрасный, дальний и чрезвычайно дальний инфракрасный. Его положение в континууме электромагнитных волн находится между радиоволнами и видимым светом. Инфракрасное излучение — одна из самых распространенных в природе форм электромагнитного излучения. Он основан на концепции, согласно которой в типичной среде любой объект будет производить собственное нерегулярное движение молекул и атомов, а также испускать тепловое инфракрасное излучение, которое представляет собой движение молекул и атомов.Чем выше интенсивность, тем больше энергии излучается, и наоборот.

Объекты с температурой выше абсолютного нуля из-за движения собственных молекул испускают инфракрасные лучи. Выходной сигнал устройства формирования изображения может имитировать пространственное распределение температуры поверхности сканируемого объекта во взаимно-однозначном соответствии после того, как сигнал мощности объекта преобразуется в электрический сигнал инфракрасным детектором. Затем электронная система обрабатывает данные и отправляет их на экран дисплея, в результате чего получается тепловое изображение распределения тепла на поверхности объекта.Используя этот метод, он может выполнять тепловизионное изображение на большом расстоянии и измерение температуры цели, а также анализировать и оценивать их.

Излучение черного тела

Как измеренная энергия инфракрасного излучения вычисляет температуру объекта и какова взаимосвязь между ними?

В 19 веке ученые Стефан и Больцман с помощью экспериментов и расчетов получили закон излучения черного тела: MB (T) = σT4 (σ — постоянная). Этот закон говорит нам, что общее количество излучения, испускаемого единицей площади черного тела за единицу времени.Лучистая энергия пропорциональна четвертой степени его собственной термодинамической температуры.

Конечно, закон излучения реальных объектов (не черных тел) обычно более сложен. Его нужно изучать с помощью закона излучения черных тел. На это в основном влияет коэффициент излучения объекта. Излучательная способность разных объектов разная, что можно получить, просмотрев таблицы или проведя эксперименты. Температурная пушка может компенсировать ошибки инфракрасного излучения, вызванные материалом объекта, структурой, толщиной и другими факторами, что позволяет более правильно оценивать температуру поверхности объекта.

Черное тело — это идеализированный излучатель, оно поглощает все длины волн лучистой энергии, отсутствует отражение или передача энергии, а коэффициент излучения его поверхности равен 1. Следует отметить, что в природе не существует настоящего черного тела, но для уточнения и получения закона распределения инфракрасного излучения необходимо в теоретических исследованиях выбрать подходящую модель. Это модель квантованного осциллятора излучения полости тела, предложенная Планком, которая является производным от закона излучения черного тела Планка.То есть спектральная яркость черного тела, выраженная в длине волны, является отправной точкой всех теорий инфракрасного излучения, поэтому она называется законом излучения черного тела.

Какая точность инфракрасного термометра?

Точность инфракрасных термометров обычно составляет ± 2 ° C. Чтобы получить точные показания температуры, расстояние между термометром и объектом испытания должно быть в подходящем диапазоне. Так называемый «размер пятна» — это площадь точки измерения термометра.

Отношение расстояния до объекта

Чем дальше от цели, тем больше размер пятна. Отношение расстояния к размеру пятна называется D: S. На термометре с лазерным прицелом лазерное пятно находится над центром цели с расстоянием смещения 12 мм (0,47 дюйма).

Расстояние измерения

При определении расстояния измерения убедитесь, что диаметр цели равен или больше измеренного размера пятна. Расстояние между объектом и измерительным прибором положительное, потому что цель немного больше, чем размер измеряемого пятна.Если цель меньше измеренного размера пятна, точность считывания будет снижена.

Факторы, влияющие на точность измерения инфракрасного термометра

Как использовать инфракрасный термометр?

Понимание принципа работы, технических показаний, условий окружающей среды, эксплуатации и обслуживания инфракрасных термометров является основой для правильного выбора и использования инфракрасных термометров. Оптическая система собирает энергию инфракрасного излучения цели в ее поле зрения, а размер поля зрения определяется оптическими частями и положением термометра.Фотоприемник фокусируется на инфракрасной энергии, которая затем преобразуется в электрический сигнал. Сигнал преобразуется в значение температуры измеряемой цели после корректировки усилителем и схемой обработки сигнала в соответствии с внутренним алгоритмом прибора и коэффициентом излучения цели. Кроме того, следует также учитывать цель и условия окружающей среды, в которых расположен термометр, например, влияние температуры, атмосферы, загрязнения и помех на показатели эффективности и методы коррекции.

1. Обращайте внимание на рабочую среду

Диапазон температур для инфракрасных лобных термометров составляет от 16 ° C до 35 ° C, при средней температуре около 20 ° C. Поскольку эпидемия происходит зимой, на улице относительно холодно, а пункты мониторинга и предотвращения эпидемии, как правило, расположены на открытом воздухе. Полученные значения подвержены изменениям, если инфракрасный лобный термометр используется в условиях низкой температуры на улице в течение длительного времени. В результате лучше всего использовать его как можно чаще в помещении, где нет ветра.Если это невозможно, рекомендуется некоторая температурная защита для инфракрасного термометра на лбу, например, помещать теплого ребенка в куртку с хлопковой подкладкой или в определенных регионах и следить за тем, чтобы его температура не опускалась ниже 16 градусов.

2. Обратите внимание на режим измерения

Инфракрасный термометр имеет два режима: режим температуры объекта и режим температуры тела. При работе ставить в температурный режим тела. Температурный режим тела предназначен для преобразования температуры поверхности в отображаемую температуру подмышек.Если он испортился, его необходимо перезапустить согласно инструкции в руководстве, чтобы вернуться в температурный режим тела.

3. Обратите внимание на место измерения

При отсутствии ветра в помещении рекомендуется как можно точнее измерить лоб, центр бровей и середину линии роста волос. Согласно требованиям инструкции, расстояние обычно составляет 1-3 см, что следует делать согласно инструкциям разных производителей.Также вы должны убедиться, что нет препятствий из-за волос, пота, головных уборов и т. 5 или 6 секунд.

А точнее на лоб наклеить? Это не обязательно. Инфракрасный термометр имеет бесконтактную конструкцию, лучше держать его на расстоянии 1-3 см от лба. Если он меньше 1 см, он может быть неточным.Некоторые говорят, что существует множество точек профилактического и контрольного мониторинга, в которых нет условий для измерения температуры в помещении, и что делать, если на улице с низкой температурой дует ветер? В это время вы можете вместо этого измерить более теплые части тела, такие как запястья и шея.

Как получить отличные результаты с помощью инфракрасного термометра

Измерьте диаметры точек инфракрасного термометра Fluke 63 на трех расстояниях. Инфракрасные термометры

позволяют быстро измерять температуру на расстоянии и не касаясь измеряемого объекта.Они настолько полезны, просты и даже забавны в использовании, что стали такими же обычными на кухнях, как и на производственных цехах. Инфракрасные термометры часто используются для обнаружения перегретого оборудования и электрических цепей, но у них есть сотни других применений.

Однако есть несколько ошибок при использовании инфракрасного термометра, который может давать показания, которые вводят в заблуждение или просто неверны. К счастью, эти источники ошибок легко избежать или обойти.

Общие области применения инфракрасных термометров в промышленности

  • Обнаружение неисправных клемм в электрических цепях большой мощности
  • Обнаружение перегруженных автоматических выключателей
  • Идентификация предохранителей на номинальной мощности или близкой к их текущей номинальной емкости
  • Выявление проблем в электрическом распределительном устройстве
  • Мониторинг и измерение температуры подшипников в больших двигателях или другом вращающемся оборудовании
  • Выявление «горячих точек» в электронном оборудовании
  • Выявление утечек в герметичных резервуарах
  • Устранение неисправностей конденсатоотводчиков
  • Обнаружение дефектной изоляции в технологических трубах или других изолированных технологических процессах
  • Регистрация температуры технологического процесса показания

1.Измерять больше, чем вы думали?

Каждый инфракрасный термометр имеет отношение «расстояние к точке» (D: S), которое показывает диаметр измеряемой области по сравнению с расстоянием от цели. Например, если ваш термометр имеет отношение расстояния к точке 12: 1, он измеряет точку диаметром примерно один дюйм, когда она находится в 12 дюймах от цели (примерно 2,5 см на 30 см). Если вы попытаетесь использовать этот термометр для измерения площади в два дюйма (5 см) даже на расстоянии всего нескольких футов (1 м), вы не получите точного результата, потому что термометр также будет измерять температуру. за пределами области, которую вы хотите измерить.

Отношение расстояния к точке сильно различается (от примерно 1: 1 на самых дешевых термометрах до примерно 60: 1 на топовых моделях) и незначительно варьируется в зависимости от расстояния, поэтому обязательно проверьте этикетку на термометре или в руководстве.

2. Увести лазером?

Большинство портативных инфракрасных термометров имеют лазерные указатели, которые показывают приблизительный центр области измерения. Важно знать, что лазер — это всего лишь указатель и не используется для фактического измерения температуры.Другое распространенное заблуждение заключается в том, что термометр измеряет площадь, освещенную лазерным лучом. Место измерения всегда шире.

3. Яркие блестящие предметы смущают?

Инфракрасные термометры обладают хорошей точностью при измерении большинства объектов, но блестящие, отражающие поверхности могут стать проблемой. Будьте особенно осторожны при измерении температуры блестящих металлических предметов, но даже отражения от глянцевой краски могут повлиять на точность. Накладывая кусок неотражающей ленты (например, изоленты) на блестящую поверхность или нанося немного плоской краски, вы получаете цель, с которой вы можете получить более точные измерения.

Выполнение измерений на неотражающей ленте или плоской краске помогает избежать ошибок, вызванных блестящими поверхностями.

Причина этого в том, что не все материалы излучают одинаковое количество инфракрасной энергии, когда они имеют одинаковую температуру. В целом, большинство материалов излучают больше инфракрасной энергии, чем блестящие металлы — у них более высокая «излучательная способность». (Коэффициент излучения выражается числом от 0 до 1, где 0 означает отсутствие излучения, а 1 — полное излучение). Отражающие поверхности обладают меньшей эмиссионной способностью, чем матовые.Выветрившиеся или окисленные металлы обладают большей эмиссией, чем полированные блестящие металлы.

Если вам необходимо регулярно снимать показания температуры на объектах с низким коэффициентом излучения, подумайте об ИК-термометре, который позволяет вам компенсировать изменения коэффициента излучения. Например, инфракрасный термометр Fluke 561 позволяет установить коэффициент излучения на «Высокий» (для измерения большинства поверхностей, таких как дерево, краска, резина, штукатурка или бетон), «Средний» (для окисленных металлов или гранита, например). , или «Низкий» (для блестящих металлов).

4. Затененная оптика?

То, где вы используете инфракрасный термометр, также может повлиять на его точность. Например, если между целью и термометром есть пар или пыль, часть инфракрасной энергии может быть отклонена до достижения термометра. Точно так же грязная или поцарапанная линза вашего ИК-термометра может ухудшить его способность «видеть» инфракрасную энергию, необходимую для измерения. Объектив, который запотел, когда термометр принесен в теплую комнату из более холодной окружающей среды, также может повлиять на точность.

5. Температурный шок?

Наконец, для максимальной точности, лучше подождать некоторое время (обычно достаточно около 20 минут), чтобы ваш ИК-термометр достиг температуры окружающей среды, когда он переносится в среду, которая значительно теплее или холоднее, чем там, где он был. хранился.

Бесконтактные инфракрасные термометры предлагают отличное сочетание скорости, удобства и точности, но только при правильном использовании.

Чтобы получить наилучшие результаты, не забудьте:

  • Знать отношение расстояния к точке инфракрасного термометра и подойти достаточно близко к цели, чтобы термометр считывал только ту область, которую вы хотите измерить.
  • Остерегайтесь (и компенсируйте) блестящие объекты с «низким коэффициентом излучения».
  • Помните, что пар или пыль могут повлиять на точность ИК-термометров.
  • Следите за чистотой линзы термометра и без царапин.
  • Для получения наиболее точных результатов подождите, пока термометр нагреется до температуры окружающей среды.

Получить информационный бюллетень Fluke

Инфракрасный термометр

— обзор

A. Температура

Наиболее распространенными устройствами измерения температуры являются: заполненные термометры, биметаллы, термопары, термометры сопротивления, термисторы и инфракрасные термометры.

Заполненные термометры измеряют температуру либо за счет теплового расширения жидкости, либо за счет изменения давления пара относительно летучего вещества. Термометры теплового расширения являются наиболее распространенным типом. Жидкость в термометре обычно представляет собой ртуть или цветной спирт. Хотя прочная конструкция промышленных заполненных термометров защищает продукт от загрязнения стеклом, ртутью или спиртом в случае поломки, заполненные термометры заменяются другими типами, которые не представляют такого рода риска.Однако по традиционным причинам использование стеклянных ртутных термометров в качестве эталона температуры при консервировании пищевых продуктов по-прежнему является обязательным.

Биметаллические термометры состоят из полос двух разных металлов, соединенных вместе. Из-за разницы в коэффициентах теплового расширения металлов изменение температуры приводит к изгибу или скручиванию полосы. Смещение обычно читается на циферблате. Они могут служить в качестве двухпозиционных исполнительных механизмов в простых термостатах в духовках, сковородах и т. Д.Биметаллические термометры неточны и им не хватает стабильности.

Термопары (Reed, 1999) являются одними из наиболее распространенных промышленных устройств для измерения температуры. Они основаны на явлении, обнаруженном немецким физиком Томасом Иоганном Зеебеком в 1821 году. Зеебек обнаружил, что в проводнике, подверженном разнице температур между его концами, возникает напряжение. Величина генерируемого напряжения варьируется от одного металла к другому. Следовательно, электрический ток течет в замкнутой цепи из двух разных металлов, когда их два соединения поддерживаются при разных температурах.Создаваемая ЭДС является мерой разницы температур между стыками. Таким образом, термопара измеряет разность температур, следовательно, температуру одного спая, если температура другого (эталонного) спая известна.

Напряжение V, возникающее в результате термоэлектрического эффекта, приблизительно определяется выражением:

(5,14) V = SΔT

, где S — коэффициент Зеебека материала. Коэффициент S зависит от температуры. Если два электротермически разнородных проводника A и B соединить в точках 1 и 2, то напряжение, генерируемое между 1 и 2, будет приблизительно:

(5.15) V1-2 = (SA-SB) (T1-T2)

Если коэффициенты Зеебека не сильно меняются в рассматриваемом диапазоне температур, то:

(5.16) V1-2 = k.ΔT

Действительно , в пределах известного диапазона температур реакция термопары довольно линейна, т. е. генерируемая ЭДС пропорциональна разности температур. Эта ЭДС обычно составляет несколько мВ на 100 ° C. Чаще всего используются пары медь / константан и железо / константан (константан — медно-никелевый сплав).Коэффициенты Зеебека для меди, железа и константана равны +6,5, +19 и -35 мкВ / К соответственно. Измерительный спай термопары может быть очень маленьким, что позволяет измерять температуру в точном месте. Термопары с разными типами наконечников (измерительных переходов) доступны для различных применений (например, термопары для измерения температуры внутри банки).

Термометры сопротивления (Burns, 1999) или датчики температуры сопротивления (RTD) основаны на влиянии температуры на электрическое сопротивление металлов.Благодаря своей точности и надежности они широко используются в качестве проточных термометров в пищевой промышленности. В широком диапазоне температур сопротивление металлов линейно увеличивается с температурой. Измерительный элемент обычно изготавливается из платины. Сопротивление платины изменяется примерно на 0,4% на К. Поскольку электрический ток течет через измерительный элемент во время измерения, существует некоторая степень самонагрева термометра, вызывающая небольшую погрешность в показаниях.

Термисторы (Sapoff, 1999) также являются термометрами сопротивления, но сопротивление измерительного элемента, керамического полупроводника, уменьшается с температурой. Термисторы очень точны, но очень нелинейны. Они используются там, где требуется очень высокая точность.

Инфракрасная термометрия (Fraden, 1999) измеряет температуру путем измерения инфракрасного излучения объекта. Инфракрасные термометры могут быть выносными (бесконтактными) или оперативными (контактными).В контактном типе с объектом контактирует небольшая камера черного тела. Небольшой инфракрасный датчик, установленный внутри камеры, измеряет излучение стен черного тела. В бесконтактном типе линза направлена ​​на объект. В инфракрасной термометрии важно учитывать коэффициент излучения объекта. Кроме того, в бесконтактных приложениях прибор считывает среднюю температуру того, что он видит, то есть объекта и его окружения. Чтобы решить эту проблему, инструменты могут «обрезать» изображение, чтобы рассмотреть только ту часть, где присутствует объект.Дистанционная инфракрасная термометрия чрезвычайно полезна при измерении объектов, недоступных для контакта (например, при микроволновом нагреве) и движущихся объектов.

Инфракрасный термометр: что это такое и как он работает

Инфракрасное излучение — это электромагнитное излучение , которое невидимо для человеческого глаза по сравнению с видимым световым спектром.

Он имеет частот в диапазоне от менее одного герца до более чем 10 25 герц и соответствует длинам волн от тысяч километров до доли половины размера атомного ядра.

Инфракрасное излучение было обнаружено в 1800 году Уильямом Гершелем , когда он пытался понять, как и почему солнечный свет выделяет разное количество тепла при прохождении через разные цветные фильтры.

Он утверждал, что цветов могут иметь разную температуру .

Он намеревался изучить это в контролируемом эксперименте, пропуская свет через стеклянную призму для создания цветового спектра, а затем проанализировал каждый цвет с помощью трех специальных термометров .

Для каждого цвета термометр помещался в пределах его диапазона, в то время как другие были помещены за пределы диапазона в качестве контроля.

Он заметил, что цветной термометр имел более высокую температуру, чем два контрольных термометра, и каждый цвет, переходящий от фиолетового к красному, был теплее, чем предыдущий.

Из любопытства он поместил термометр рядом с красным светом, где не было видно никакого цвета из спектра, и был шокирован , обнаружив, что эта область имеет более высокую температуру, чем цветные участки .

В последующих экспериментах он подтвердил, что этот свет отражает и преломляет так же, как солнечный свет .

Он назвал этот свет инфракрасным светом, придумав два слова «инфра», латинское слово, обозначающее «снизу», и «красный», цвет чуть ниже обнаруженного невидимого света.

Итак, вкратце, инфракрасный означает, что ниже красного.

Хотя это излучение невидимо для человеческих глаз, его можно обнаружить с помощью инфракрасного термометра или пирометра.

Прежде чем мы полностью погрузимся в то, как он работает, я считаю уместным сначала объяснить, что это за пирометр на самом деле.

Итак, приступим.

Что такое пирометр?

Также известный как инфракрасный термометр, пирометр представляет собой датчик температуры , который использует электромагнитное излучение для измерения температуры объекта без прямого контакта.

Он был изобретен для ситуаций, когда использование термопары, особого типа термометра, который считывает температуру, генерируя электричество , в зависимости от того, насколько нагревается, или клинического термометра, о котором мы все знаем, невозможно.

Во многих случаях объект слишком горячий для измерения с помощью традиционного термометра или находится в неудобном месте и труднодоступен.

Удивительно, но первый пирометр изобрел гончар в 18 -х годах века.

Джозайе Веджвуду нужно было измерить температуру своей печи, чтобы убедиться, что его глиняные горшки правильно горят.

Он знал, что фарфора сжимается при обжиге , и величина сжатия зависит от температуры печи.Он сообразил, что легко может измерить температуру в печи, измерив, насколько сжимается кусок фарфора, помещенный внутрь печи.

Это изобретение принесло ему членство Королевского общества, и на основе этого грубого прибора был изобретен современный пирометр.

Как работает инфракрасный термометр?

Проще говоря, он измеряет температуру, фокусируя инфракрасное излучение на детектор, который преобразует мощность излучения в электрический сигнал , который можно считывать в единицах измерения.

Разные производители используют этот основной принцип при разработке своих пирометров, даже если у них может быть другой рабочий механизм.

Например, некоторые работают, отбирая две разные длины волн от горячего объекта и сравнивая их, в то время как другие измеряют температуру , сравнивая тепловое излучение объекта с излучением от внутреннего источника тепла.

Однако принцип их работы остается в основном прежним.

Многие пользователи считают, что температура в измеряемой области равна температуре наведенной лазерной точки.

Но правда в том, что поле зрения пирометра имеет форму конуса , и температура всех объектов внутри конуса усредняется для получения единой температуры.

Это поле зрения увеличивается по мере удаления от объекта измерения, поэтому всегда лучше всего приблизиться к объекту как можно ближе.

Он хорош тем, что исключает возможность догадок при измерении температуры.

Точность пирометра

При определении точности следует учитывать отношение расстояния до точки (D: S) пирометра.Это важный момент, который следует учитывать при принятии решения о покупке.

Отношение расстояния до поверхности измерения и диаметра области измерения.

Если соотношение D: S составляет 10: 1, это означает, что диаметр области измерения составляет одну десятую расстояния до объекта. Следствием этого является то, что может точно определить только 1-дюймовый круг объекта на расстоянии одного фута.

Пирометр с более высоким отношением D к S может точно считывать температуру более узкой поверхности, чем пирометр с более низким отношением.

Ограничения инфракрасного излучения

Инфракрасные термометры — фантастические инструменты для точного считывания температуры поверхности , включая температуру движущихся объектов.

Однако точность результатов может быть снижена из-за следующего:

1. Пыль

Запыленная среда может повлиять на способность точно определять температуру объекта.

Это связано с тем, что пыль обладает способностью рассеивать излучения , которые меньше среднего размера пыли.

Это ограничение будет более выраженным, если инфракрасное излучение используется для тепловидения.

2. Расстояние

Пирометры не имеют того же отношения D: S, и это означает, что расстояние и размер объекта, который измеряется, будут влиять на точность показаний.

Например, если инфракрасный термометр имеет большой размер пятна, а объект маленький, то инфракрасный термометр не только будет считывать температуру объекта, но и будет снимать показания с окружающих .

3. Коэффициент излучения

Это мера того, насколько сильно материал излучает инфракрасную энергию и измеряется по шкале от 0 до 1.

Когда коэффициент излучения материала ближе к 1, это означает, что материал имеет тенденцию поглощать отраженное инфракрасное излучение вместо того, чтобы отражать или передавать их, а затем испускать только свое собственное.

Коэффициент излучения измеряемого объекта влияет на точность показаний.

Это потому, что каждый объект излучает, передает и отражает инфракрасную энергию, , поэтому при измерении температуры все вокруг объекта также будет излучать, и это повлияет на окончательные показания.

Это становится проблемой только тогда, когда вы не знаете правильный коэффициент излучения объекта, который хотите измерить, потому что будет трудно правильно откалибровать инфракрасный термометр.

Калибровка инфракрасного термометра

Калибровка пирометра для заданной поверхности помогает решить проблему, которая возникает из-за разного коэффициента излучения материалов .

Эта практика очень важна.

Это связано с тем, что при измерении температуры объекта с низким коэффициентом излучения он может принимать дополнительные значения от окружающих объектов, и это значение может поставить под угрозу окончательное показание .

Опять же, сложно измерить правильную температуру объекта, находящегося внутри другого. Это потому, что два тела будут излучать две разные температуры .

Но для решения этих проблем пирометр должен быть откалиброван на правильный коэффициент излучения измеряемого объекта.

Почему вам следует использовать пирометр?

Иногда и ежу понятно. Но давайте углубимся дальше…

1.Это незаменимый инструмент на профессиональной кухне.

Многие из ресторанов используют один, чтобы быстро измерить температуру буфета и кофе перед тем, как подать его клиентам; это связано с тем, что в данной ситуации использование жидкостного термометра в трубке нецелесообразно.

Также используется для измерения температуры полужидких пищевых продуктов , таких как картофельное пюре, чтобы убедиться, что они достигли нужной температуры, достаточной для уничтожения бактерий.

Как и в ресторанах, можно использовать на кухне .

Помимо прочего, поможет вам приблизительно определить, когда масло будет готово для жарки курицы, а также измерить правильную температуру, чтобы сохранить дрожжи или темперировать специи.

2. Выявление утечек воздуха

Сквозные окна и двери представляют собой серьезную проблему, особенно в холодные зимние месяцы, поскольку они приводят к потерям энергии в результате утечки воздуха.

Итак, используйте инфракрасный термометр, чтобы определить, где происходят утечки из , а затем выполните простую повторную герметизацию, чтобы сделать их герметичными.

Вы также можете использовать , чтобы проверить, работает ли ваш кондиционер оптимально .

3. Диагностика вашего автомобиля

широко используется в автомастерских для диагностики двигателя, диагностики таких проблем, как перегрев, неисправные тормоза и проблемы с системой кондиционирования воздуха.

Купите себе в гараж инфракрасный термометр , чтобы сэкономить на возможных расходах в автомастерской.

4.Для защиты периметра

Я уверен, что вы знаете, что такое тепловидение, или, по крайней мере, слышали о нем. По сути, он оснащен специальным инфракрасным термометром , который измеряет температуру в точках на относительно большей площади для создания двухмерного изображения.

Тепловизионные камеры военного уровня используются армией США для защиты важнейших национальных активов, но вы можете установить более простые и дешевые камеры для защиты вашей собственности от злоумышленников .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.