Įvadas į infraraudonųjų spindulių temperatūros jutiklį
Infraraudonųjų spindulių temperatūros jutiklis yra bekontaktis jutiklis, kuris naudoja objekto skleidžiamą infraraudonųjų spindulių energiją paviršiaus temperatūrai matuoti. Jo pagrindinis principas pagrįstas Stefano-Boltzmanno dėsniu: visi objektai, kurių temperatūra aukštesnė už absoliutų nulį, spinduliuoja infraraudonuosius spindulius, o spinduliuotės intensyvumas yra proporcingas ketvirtajam objekto paviršiaus temperatūros laipsniui. Jutiklis per įmontuotą termobateriją arba piroelektrinį detektorių paverčia gautą infraraudonąją spinduliuotę elektriniu signalu, o tada, naudodamas algoritmą, apskaičiuoja temperatūros vertę.
Techninės savybės:
Bekontaktis matavimas: nereikia liestis su matuojamu objektu, išvengiama užteršimo ar trukdžių, susijusių su aukšta temperatūra ir judančiais taikiniais.
Greitas reagavimo greitis: milisekundės atsakas, tinkamas dinaminiam temperatūros stebėjimui.
Platus diapazonas: tipinis veikimo diapazonas nuo -50 ℃ iki 3000 ℃ (skirtingi modeliai labai skiriasi).
Didelis prisitaikomumas: gali būti naudojamas vakuume, korozinėje aplinkoje arba elektromagnetinių trukdžių scenarijuose.
Pagrindiniai techniniai rodikliai
Matavimo tikslumas: ±1 % arba ±1,5 ℃ (aukščiausios klasės pramoninės klasės prietaisai gali siekti ±0,3 ℃)
Emisijos reguliavimas: palaiko 0,1–1,0 reguliuojamo diapazono diapazoną (kalibruojamas skirtingiems medžiagų paviršiams)
Optinė skiriamoji geba: pavyzdžiui, 30:1 reiškia, kad 1 cm skersmens plotą galima išmatuoti 30 cm atstumu.
Atsako bangos ilgis: įprastas 8–14 μm (tinka objektams normalioje temperatūroje), trumpųjų bangų tipas naudojamas aukštos temperatūros aptikimui
Tipiniai taikymo atvejai
1. Pramoninės įrangos numatomoji priežiūra
Vienas automobilių gamintojas variklio guoliuose sumontavo MLX90614 infraraudonųjų spindulių masyvo jutiklius ir, nuolat stebėdamas guolių temperatūros pokyčius bei derindamas dirbtinio intelekto algoritmus, numatė gedimus. Praktiniai duomenys rodo, kad guolių perkaitimo gedimų įspėjimas 72 valandas iš anksto gali sumažinti prastovų nuostolius 230 000 JAV dolerių per metus.
2. Medicininė temperatūros patikros sistema
2020 m. COVID-19 pandemijos metu ligoninių skubios pagalbos įėjimuose buvo dislokuoti FLIR T serijos termovizoriai, kurie per sekundę tikrino 20 žmonių neįprastą temperatūrą, o temperatūros matavimo paklaida buvo ≤0,3 ℃, ir kartu su veido atpažinimo technologija sekė neįprastos temperatūros personalo trajektoriją.
3. Išmaniųjų namų prietaisų temperatūros valdymas
Aukščiausios klasės indukcinėje viryklėje integruotas „Melexis MLX90621“ infraraudonųjų spindulių jutiklis, kuris realiuoju laiku stebi puodo dugno temperatūros pasiskirstymą. Aptikus vietinį perkaitimą (pvz., degimą tuščiąja eiga), galia automatiškai sumažinama. Palyginti su tradiciniu termoelementu, temperatūros reguliavimo reakcijos greitis padidėja 5 kartus.
4. Tikslioji žemės ūkio drėkinimo sistema
Izraelio ūkis naudoja „Heimann HTPA32x32“ infraraudonųjų spindulių termovizorių, kad stebėtų pasėlių lajos temperatūrą ir sukurtų transpiracijos modelį, pagrįstą aplinkos parametrais. Sistema automatiškai reguliuoja lašelinio drėkinimo kiekį, taip sutaupydama 38 % vandens vynuogyne ir padidindama gamybą 15 %.
5. Energijos sistemų stebėjimas internetu
„State Grid“ aukštos įtampos pastotėse diegia „Optris PI“ serijos internetinius infraraudonųjų spindulių termometrus, kad visą parą stebėtų pagrindinių dalių, tokių kaip šynų jungtys ir izoliatoriai, temperatūrą. 2022 m. viena pastotė sėkmingai įspėjo apie prastą 110 kV skirstytuvų kontaktą, taip išvengdama regioninio elektros energijos tiekimo sutrikimo.
Inovatyvios plėtros tendencijos
Daugiaspektrinės sintezės technologija: sujunkite infraraudonųjų spindulių temperatūros matavimus su matomos šviesos vaizdais, kad pagerintumėte taikinio atpažinimo galimybes sudėtingose situacijose
Dirbtinio intelekto temperatūros lauko analizė: analizuokite temperatūros pasiskirstymo charakteristikas, remdamiesi giliuoju mokymusi, pvz., automatiniu uždegiminių sričių žymėjimu medicinos srityje.
MEMS miniatiūrizacija: AMS pristatytas AS6221 jutiklis yra tik 1,5 × 1,5 mm dydžio ir gali būti įmontuotas į išmaniuosius laikrodžius odos temperatūrai stebėti.
Belaidis daiktų interneto integravimas: „LoRaWAN“ protokolo infraraudonųjų spindulių temperatūros matavimo mazgai užtikrina nuotolinį stebėjimą kilometro lygyje, tinkantį naftotiekio stebėjimui
Pasirinkimo pasiūlymai
Maisto perdirbimo linija: pirmenybę teikite modeliams, kurių apsaugos lygis yra IP67, o atsako laikas <100 ms
Laboratoriniai tyrimai: atkreipkite dėmesį į 0,01 ℃ temperatūros skiriamąją gebą ir duomenų išvesties sąsają (pvz., USB / I2C)
Priešgaisrinės apsaugos taikymas: pasirinkite sprogimui atsparius jutiklius, kurių veikimo diapazonas didesnis nei 600 ℃, su dūmų prasiskverbimo filtrais.
Populiarėjant 5G ir periferinių kompiuterinių technologijų plėtrai, infraraudonųjų spindulių temperatūros jutikliai vystosi iš atskirų matavimo įrankių į išmaniuosius jutimo mazgus, rodančius didesnį pritaikymo potencialą tokiose srityse kaip Pramonė 4.0 ir išmanieji miestai.
Įrašo laikas: 2025 m. vasario 11 d.