Уводзіны ў інфрачырвоны датчык тэмпературы
Інфрачырвоны датчык тэмпературы — гэта бескантактавы датчык, які выкарыстоўвае энергію інфрачырвонага выпраменьвання, што вылучаецца аб'ектам, для вымярэння тэмпературы паверхні. Яго асноўны прынцып заснаваны на законе Стэфана-Больцмана: усе аб'екты з тэмпературай вышэй за абсалютны нуль будуць выпраменьваць інфрачырвоныя прамяні, а інтэнсіўнасць выпраменьвання прапарцыйная чацвёртай ступені тэмпературы паверхні аб'екта. Датчык пераўтварае атрыманае інфрачырвонае выпраменьванне ў электрычны сігнал праз убудаваную тэрмабатарэю або піраэлектрычны дэтэктар, а затым вылічвае значэнне тэмпературы з дапамогай алгарытму.
Тэхнічныя характарыстыкі:
Бескантактавае вымярэнне: няма неабходнасці кантактаваць з аб'ектам вымярэння, што дазваляе пазбегнуць забруджвання або перашкод ад высокай тэмпературы і рухомых цэляў.
Хуткая хуткасць водгуку: мілісекундны водгук, падыходзіць для дынамічнага маніторынгу тэмпературы.
Шырокі дыяпазон: тыповае пакрыццё ад -50℃ да 3000℃ (розныя мадэлі моцна адрозніваюцца).
Моцная адаптыўнасць: можа выкарыстоўвацца ў вакууме, агрэсіўным асяроддзі або ў сітуацыях электрамагнітных перашкод.
Асноўныя тэхнічныя паказчыкі
Дакладнасць вымярэння: ±1% або ±1,5℃ (высокакласны прамысловы клас можа дасягаць ±0,3℃)
Рэгуляванне каэфіцыента выпраменьвання: падтрымлівае рэгуляванне 0,1~1,0 (калібравана для розных паверхняў матэрыялаў)
Аптычнае разрозненне: напрыклад, 30:1 азначае, што плошчу дыяметрам 1 см можна вымераць на адлегласці 30 см.
Даўжыня хвалі водгуку: звычайная 8~14 мкм (падыходзіць для аб'ектаў пры нармальнай тэмпературы), караткахвалевы тып выкарыстоўваецца для выяўлення высокіх тэмператур
Тыповыя выпадкі прымянення
1. Прагнастычнае абслугоўванне прамысловага абсталявання
Пэўны вытворца аўтамабіляў усталяваў інфрачырвоныя датчыкі MLX90614 на падшыпніках рухавіка і прадказваў няспраўнасці, пастаянна кантралюючы змены тэмпературы падшыпнікаў і спалучаючы алгарытмы штучнага інтэлекту. Практычныя дадзеныя паказваюць, што папярэджанне аб перагрэве падшыпнікаў за 72 гадзіны можа скараціць страты ад прастояў на 230 000 долараў ЗША ў год.
2. Медыцынская сістэма вымярэння тэмпературы
Падчас пандэміі COVID-19 у 2020 годзе цеплавізар FLIR серыі T быў усталяваны ля ўваходу ў аддзяленні хуткай дапамогі ў бальніцах, дасягаючы хуткасці скрынінга тэмпературы 20 чалавек у секунду з памылкай вымярэння тэмпературы ≤0,3℃, і ў спалучэнні з тэхналогіяй распазнавання твараў дасягалі адсочвання траекторыі руху персаналу з улікам анамальнай тэмпературы.
3. Кантроль тэмпературы разумнай бытавой тэхнікі
Індукцыйная пліта высокага класа абсталявана інфрачырвоным датчыкам Melexis MLX90621 для кантролю размеркавання тэмпературы дна посуду ў рэжыме рэальнага часу. Пры выяўленні лакальнага перагрэву (напрыклад, прыгарання пустой ёмістасці) магутнасць аўтаматычна зніжаецца. У параўнанні з традыцыйным рашэннем з тэрмапарамі, хуткасць рэагавання рэгулятара тэмпературы павялічваецца ў 5 разоў.
4. Сістэма дакладнага арашэння ў сельскай гаспадарцы
Ферма ў Ізраілі выкарыстоўвае інфрачырвоны цеплавізар Heimann HTPA32x32 для маніторынгу тэмпературы кроны сельскагаспадарчых культур і пабудовы мадэлі транспірацыі на аснове параметраў навакольнага асяроддзя. Сістэма аўтаматычна рэгулюе аб'ём кропельнага арашэння, эканомячы 38% вады ў вінаградніку і павялічваючы ўраджайнасць на 15%.
5. Анлайн-маніторынг энергасістэм
Дзяржаўная электрасетка выкарыстоўвае анлайн-інфрачырвоныя тэрмометры серыі Optris PI на высакавольтных падстанцыях для кругласутачнага кантролю тэмпературы ключавых дэталяў, такіх як злучэнні шын і ізалятары. У 2022 годзе адна з падстанцый паспяхова папярэдзіла аб дрэнным кантакте раз'яднальнікаў 110 кВ, што дазволіла пазбегнуць адключэння электраэнергіі ў рэгіёне.
Інавацыйныя тэндэнцыі развіцця
Тэхналогія шматспектральнага зліцця: спалучэнне вымярэнняў тэмпературы ў інфрачырвоным асяроддзі з выявамі бачнага святла для паляпшэння магчымасцей распазнавання цэляў у складаных сітуацыях.
Аналіз тэмпературнага поля з дапамогай штучнага інтэлекту: аналіз характарыстык размеркавання тэмпературы на аснове глыбокага навучання, напрыклад, аўтаматычная маркіроўка запаленчых участкаў у медыцынскай галіне.
Мініяцюрызацыя MEMS: датчык AS6221, выпушчаны AMS, мае памер усяго 1,5 × 1,5 мм і можа быць убудаваны ў разумныя гадзіннікі для кантролю тэмпературы скуры.
Інтэграцыя бесправаднога Інтэрнэту рэчаў: вузлы інфрачырвонага вымярэння тэмпературы па пратаколе LoRaWAN дасягаюць дыстанцыйнага маніторынгу на кіламетравым узроўні, што падыходзіць для маніторынгу нафтаправодаў.
Прапановы па выбары
Лінія харчовай прамысловасці: аддавайце перавагу мадэлям са ступенню абароны IP67 і часам водгуку <100 мс
Лабараторныя даследаванні: звярніце ўвагу на дазвол тэмпературы 0,01 ℃ і інтэрфейс вываду дадзеных (напрыклад, USB/I2C)
Прымяненне ў пажарнай ахове: выбірайце выбухаабароненыя датчыкі з дыяпазонам больш за 600℃, абсталяваныя фільтрамі дыму.
З папулярызацыяй тэхналогій 5G і перыферыйных вылічэнняў інфрачырвоныя датчыкі тэмпературы развіваюцца ад адзінкавых вымяральных інструментаў да інтэлектуальных датчыкаў, дэманструючы большы патэнцыял прымянення ў такіх галінах, як Прамысловасць 4.0 і разумныя гарады.
Час публікацыі: 11 лютага 2025 г.