Ievads infrasarkanajā temperatūras sensorā
Infrasarkanais temperatūras sensors ir bezkontakta sensors, kas izmanto objekta izstaroto infrasarkano starojumu, lai mērītu virsmas temperatūru. Tā pamatprincips ir balstīts uz Stefana-Bolcmana likumu: visi objekti, kuru temperatūra ir virs absolūtās nulles, izstaro infrasarkanos starus, un starojuma intensitāte ir proporcionāla objekta virsmas temperatūras ceturtajai pakāpei. Sensors, izmantojot iebūvētu termoelementu vai piroelektrisko detektoru, pārveido saņemto infrasarkano starojumu elektriskā signālā un pēc tam, izmantojot algoritmu, aprēķina temperatūras vērtību.
Tehniskās īpašības:
Bezkontakta mērīšana: nav nepieciešams pieskarties mērītajam objektam, tādējādi novēršot piesārņojumu vai traucējumus augstas temperatūras un kustīgu mērķu gadījumā.
Ātrs reaģēšanas ātrums: milisekundes reakcija, piemērota dinamiskai temperatūras uzraudzībai.
Plašs diapazons: tipisks pārklājums no -50 ℃ līdz 3000 ℃ (dažādi modeļi ievērojami atšķiras).
Spēcīga pielāgošanās spēja: var izmantot vakuumā, kodīgā vidē vai elektromagnētisko traucējumu apstākļos.
Galvenie tehniskie rādītāji
Mērījumu precizitāte: ±1% vai ±1,5 ℃ (augstākās klases rūpnieciskā kvalitāte var sasniegt ±0,3 ℃)
Emisijas regulēšana: atbalsta 0,1–1,0 regulējamību (kalibrēts dažādām materiālu virsmām)
Optiskā izšķirtspēja: piemēram, 30:1 nozīmē, ka 1 cm diametra laukumu var izmērīt 30 cm attālumā.
Reakcijas viļņa garums: parasti 8–14 μm (piemērots objektiem normālā temperatūrā), īsviļņu tips tiek izmantots augstas temperatūras noteikšanai
Tipiski lietošanas gadījumi
1. Rūpniecisko iekārtu paredzamā apkope
Kāds automašīnu ražotājs uzstādīja motora gultņos MLX90614 infrasarkano staru masīva sensorus un paredzēja kļūmes, nepārtraukti uzraugot gultņu temperatūras izmaiņas un apvienojot mākslīgā intelekta algoritmus. Praktiskie dati liecina, ka gultņu pārkaršanas kļūmju brīdinājums 72 stundas iepriekš var samazināt dīkstāves zaudējumus par 230 000 ASV dolāru gadā.
2. Medicīniskā temperatūras pārbaudes sistēma
2020. gada COVID-19 pandēmijas laikā slimnīcu neatliekamās palīdzības ieejās tika izvietoti FLIR T sērijas termoattēli, kas panāca 20 cilvēku anomālas temperatūras skrīningu sekundē ar temperatūras mērījuma kļūdu ≤0,3 ℃, un apvienojumā ar sejas atpazīšanas tehnoloģiju panāca anomālas temperatūras personāla trajektorijas izsekošanu.
3. Viedās mājas ierīces temperatūras kontrole
Augstas klases indukcijas plīts ir aprīkota ar Melexis MLX90621 infrasarkano sensoru, lai reāllaikā uzraudzītu katla apakšas temperatūras sadalījumu. Konstatējot lokālu pārkaršanu (piemēram, tukšu degšanu), jauda tiek automātiski samazināta. Salīdzinot ar tradicionālo termoelementu risinājumu, temperatūras kontroles reakcijas ātrums ir palielināts 5 reizes.
4. Lauksaimniecības precīzās apūdeņošanas sistēma
Izraēlā kāda saimniecība izmanto Heimann HTPA32x32 infrasarkano termokameru, lai uzraudzītu kultūraugu vainagu temperatūru un izveidotu transpirācijas modeli, pamatojoties uz vides parametriem. Sistēma automātiski pielāgo pilienveida apūdeņošanas apjomu, ietaupot 38% ūdens vīna dārzā un vienlaikus palielinot ražošanu par 15%.
5. Energosistēmu tiešsaistes uzraudzība
Valsts elektrotīkls augstsprieguma apakšstacijās izvieto Optris PI sērijas tiešsaistes infrasarkanos termometrus, lai 24 stundas diennaktī uzraudzītu tādu svarīgu detaļu kā kopņu savienojumu un izolatoru temperatūru. 2022. gadā apakšstacija veiksmīgi brīdināja par sliktu 110 kV atdalītāju kontaktu, tādējādi novēršot reģionālu strāvas padeves pārtraukumu.
Inovatīvas attīstības tendences
Daudzspektrālās saplūšanas tehnoloģija: apvienojiet infrasarkanās temperatūras mērījumus ar redzamās gaismas attēliem, lai uzlabotu mērķa atpazīšanas spējas sarežģītos scenārijos
Mākslīgā intelekta temperatūras lauka analīze: analizējiet temperatūras sadalījuma raksturlielumus, pamatojoties uz dziļo mācīšanos, piemēram, iekaisuma zonu automātisku marķēšanu medicīnas jomā.
MEMS miniaturizācija: AMS laists klajā AS6221 sensors ir tikai 1,5 × 1,5 mm liels un to var iestrādāt viedpulksteņos, lai uzraudzītu ādas temperatūru.
Bezvadu lietu interneta integrācija: LoRaWAN protokola infrasarkanie temperatūras mērīšanas mezgli nodrošina attālinātu uzraudzību kilometru līmenī, kas ir piemērota naftas cauruļvadu uzraudzībai
Atlases ieteikumi
Pārtikas pārstrādes līnija: Dodiet priekšroku modeļiem ar IP67 aizsardzības līmeni un reakcijas laiku <100 ms
Laboratorijas pētījumi: pievērsiet uzmanību 0,01 ℃ temperatūras izšķirtspējai un datu izvades saskarnei (piemēram, USB/I2C)
Ugunsdrošības pielietojumi: Izvēlieties sprādziendrošus sensorus ar diapazonu virs 600 ℃, kas aprīkoti ar dūmu iekļūšanas filtriem.
Līdz ar 5G un perifērijas skaitļošanas tehnoloģiju popularizēšanu infrasarkanie temperatūras sensori attīstās no atsevišķiem mērīšanas rīkiem līdz intelektiskiem sensoru mezgliem, parādot lielāku pielietojuma potenciālu tādās jomās kā Industry 4.0 un viedās pilsētas.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 11. februāris