รู้และเข้าใจเทอร์โมมิเตอร์อินฟาเรด

เมื่อคุณนึกถึงเทอร์โมมิเตอร์ คุณอาจนึกภาพอุปกรณ์ที่มีโพรบบางชนิดที่วางอยู่ในวัตถุที่กำลังวัด ไม่ว่าจะเป็นแบบที่วางไว้ใต้ลิ้นเพื่อวัดอุณหภูมิหรือเทอร์โมมิเตอร์สำหรับอาหารที่คุณดันเข้าไปในชิ้นเนื้อเพื่อให้แน่ใจว่าอาหารสุกแล้ว
เทอร์โมมิเตอร์แบบโพรบก็เป็นมาตรฐานที่มีมาช้านานแล้ว อย่างไรก็ตามมีตัวเลือกอื่นๆ มากมายในปัจจุบัน และเทอร์โมมิเตอร์อินฟาเรดเป็นรูปแบบที่น่าสนใจและมีประโยชน์มากที่สุดที่ควรพิจารณาใช้งาน

เทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดเป็นอุปกรณ์ตรวจจับอุณหภูมิที่ใช้รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่ออ่านค่าอุณหภูมิพื้นผิวแบบไม่สัมผัสมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายอุตสาหกรรมและสิ่งแวดล้อม มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการการอ่านค่าอุณหภูมิระยะไกลแบบไม่สัมผัสกับวัตถุที่วัดอย่างรวดเร็ว หรือในกรณีที่ไม่สามารถใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิแบบเดิมได้

อุปกรณ์นี้ใช้งานได้ทุกเมื่อที่ต้องการตรวจวัดอุณหภูมิพื้นผิวของวัตถุ เห็นได้ชัดว่า เนื่องจากลำแสงอินฟราเรดจะสะท้อนออกจากพื้นผิวเท่านั้น วิธีนี้จึงไม่ใช่วิธีการวัดที่เหมาะสมเมื่อจำเป็นต้องหาอุณหภูมิภายในของวัตถุและเทคโนโลยีนี้มีการใช้งานแล้วในหลากหลายอุตสาหกรรม การตรวจสอบระดับความร้อนที่มาจากอุปกรณ์ เช่น เป็นวิธีที่ดีในการตรวจสอบปัญหาที่อาจเกิดขึ้นภายใน หากอุปกรณ์ร้อนกว่าที่ควรอยู่บนพื้นผิว มีโอกาสสูงที่จะมีบางอย่างผิดปกติภายใน

การทำงานของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด

เช่นเดียวกับแสงที่มองเห็น แสงสามารถโฟกัส สะท้อน หรือดูดซับแสงอินฟราเรดได้ เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดใช้เลนส์เพื่อโฟกัสแสงอินฟราเรดที่เปล่งออกมาจากวัตถุไปยังเซ็นเซอร์เครื่องตรวจจับที่เรียกว่าเทอร์โมไพล์

เทอร์โมไพล์เป็นเพียงเทอร์โมคัปเปิลที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมหรือขนาน เมื่อรังสีอินฟราเรดตกกระทบพื้นผิวเทอร์โมไพล์ รังสีอินฟราเรดจะถูกดูดกลืนและเปลี่ยนเป็นความร้อน แรงดันเอาต์พุตถูกผลิตขึ้นตามสัดส่วนของพลังงานอินฟราเรดตกกระทบ เครื่องตรวจจับใช้เอาต์พุตนี้เพื่อกำหนดอุณหภูมิ ซึ่งจะแสดงบนหน้าจอ

แม้ว่ากระบวนการทั้งหมดนี้อาจฟังดูซับซ้อน แต่เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาทีในการบันทึกอุณหภูมิและแสดงผลในหน่วยที่คุณต้องการ

ปัจจัยที่ต้องพิจารณาเมื่อเลือกเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด

ความแม่นยำ

สิ่งสำคัญที่สุดของเทอร์โมมิเตอร์คือความแม่นยำจะขึ้นอยู่กับอัตราส่วนระยะห่างต่อจุด (อัตราส่วน D/S) อัตราส่วนนี้ระบุระยะทางสูงสุดจากตำแหน่งที่เทอร์โมมิเตอร์สามารถประเมินพื้นที่ผิวจำเพาะได้ ตัวอย่างเช่น หากคุณต้องการวัดอุณหภูมิพื้นผิวของพื้นที่ขนาด 4 นิ้วด้วยเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดที่มีอัตราส่วน D/S 8:1 ระยะห่างสูงสุดจากจุดที่คุณสามารถบันทึกอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำจะอยู่ที่ 32 นิ้ว (8 :1 x 4). หมายความว่าด้วยอัตราส่วนที่มากขึ้น คุณสามารถวัดอุณหภูมิจากระยะไกลได้ อย่างไรก็ตามพื้นที่ผิวจะเพิ่มขึ้นตามระยะทางที่เพิ่มขึ้น

ค่าการแผ่รังสี (Emissivity)

Emissivity แสดงให้เห็นว่าเทอร์โมมิเตอร์วัดพลังงานอินฟราเรดได้มากเพียงใดในแต่ละครั้ง เทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดที่มีค่าการแผ่รังสีใกล้ 1.00 สามารถอ่านวัสดุได้มากกว่าชนิดที่มีค่าการแผ่รังสีต่ำกว่า เลือกเทอร์โมมิเตอร์ที่มาพร้อมกับระดับการแผ่รังสีที่ปรับได้เพื่อปรับปริมาณพลังงานอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาและชดเชยพลังงานที่สะท้อนจากวัสดุเพื่อพิจารณาการวัดอุณหภูมิ

ช่วงอุณหภูมิ

ช่วงอุณหภูมิของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดส่งผลต่องานที่คุณสามารถทำได้ คุณอาจต้องการเทอร์โมมิเตอร์อินฟาเรดที่มีช่วงอุณหภูมิกว้างเพื่อบันทึกกระบวนการต่างๆ ที่มีอุณหภูมิต่างกัน ในทางตรงกันข้าม เทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรดที่มีช่วงอุณหภูมิแคบจะดีกว่าเมื่อต้องใช้ความละเอียดสูงกว่าเพื่อให้แน่ใจว่ามีการควบคุมอุณหภูมิที่เหมาะสมของกระบวนการเฉพาะ

ความเร็วในการอ่านหรือเวลาตอบสนอง

ความเร็วในการอ่านคือเวลาที่เทอร์โมมิเตอร์ใช้ในการอ่านค่าที่แม่นยำหลังจากเริ่มกระบวนการอ่านของเทอร์โมมิเตอร์ ปัจจัยนี้มีความสำคัญเมื่อวัดอุณหภูมิของวัตถุที่เคลื่อนที่ หรือในกรณีที่วัตถุร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว

ออกแบบ

เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดอุตสาหกรรมต้องมีการออกแบบที่ทนทาน เทอร์โมมิเตอร์แบบไม่มีเลนส์และเลนส์เฟรสมีความทนทานเนื่องจากโครงสร้างโพลีเมอร์ ซึ่งช่วยให้ปลอดภัย ในขณะที่เทอร์โมมิเตอร์เลนส์ไมกาที่ทนทานนั้นต้องการเปลือกที่ทนทานกว่าและกระเป๋าหิ้วที่ใช้ในการออกแบบเพื่อป้องกันไม่ให้เลนส์แตก