Sissejuhatus infrapuna temperatuuriandurisse
Infrapuna-temperatuuriandur on kontaktivaba andur, mis kasutab objekti poolt eraldatud infrapunakiirguse energiat pinnatemperatuuri mõõtmiseks. Selle põhiprintsiip põhineb Stefan-Boltzmanni seadusel: kõik objektid, mille temperatuur on üle absoluutse nulli, kiirgavad infrapunakiiri ja kiirguse intensiivsus on proportsionaalne objekti pinnatemperatuuri neljanda astmega. Andur teisendab vastuvõetud infrapunakiirguse sisseehitatud termoelemendi või püroelektrilise detektori abil elektriliseks signaaliks ja seejärel arvutab temperatuuri väärtuse algoritmi abil.
Tehnilised omadused:
Kontaktivaba mõõtmine: mõõdetava objektiga pole vaja kokku puutuda, vältides saastumist või häireid kõrge temperatuuri ja liikuvate sihtmärkide korral.
Kiire reageerimiskiirus: millisekundiline reageerimisaeg, sobib dünaamiliseks temperatuuri jälgimiseks.
Lai ulatus: tüüpiline ulatus -50 ℃ kuni 3000 ℃ (eri mudelid on väga erinevad).
Tugev kohanemisvõime: saab kasutada vaakumis, söövitavas keskkonnas või elektromagnetiliste häirete korral.
Põhilised tehnilised näitajad
Mõõtmistäpsus: ±1% või ±1,5 ℃ (kõrgeima kvaliteediga tööstuslik täpsus võib ulatuda ±0,3 ℃-ni)
Kiirgusvõime reguleerimine: toetab 0,1–1,0 reguleeritavat (kalibreeritud erinevatele materjalidele)
Optiline lahutusvõime: Näiteks 30:1 tähendab, et 1 cm läbimõõduga ala saab mõõta 30 cm kauguselt.
Vastuse lainepikkus: tavaline 8–14 μm (sobib objektide tuvastamiseks normaaltemperatuuril), lühilaine tüüpi kasutatakse kõrge temperatuuri tuvastamiseks
Tüüpilised rakendusjuhud
1. Tööstusseadmete ennetav hooldus
Teatud autotootja paigaldas mootori laagritele MLX90614 infrapuna-massiivandurid ning ennustas rikkeid, jälgides pidevalt laagrite temperatuuri muutusi ja kombineerides tehisintellekti algoritme. Praktilised andmed näitavad, et laagrite ülekuumenemise rikete 72 tundi ette hoiatamine võib vähendada seisakuaja kaotusi 230 000 USA dollari võrra aastas.
2. Meditsiiniline temperatuuri mõõtmise süsteem
2020. aasta COVID-19 pandeemia ajal kasutati haiglate erakorralise meditsiini sissepääsude juures FLIR T-seeria termokaameraid, mis saavutasid ebanormaalse temperatuuri skriiningu 20 inimese sekundis temperatuuri mõõtmisveaga ≤0,3 ℃ ning kombineerituna näotuvastustehnoloogiaga saavutati ebanormaalse temperatuuriga personali trajektoori jälgimine.
3. Nutika kodumasina temperatuuri reguleerimine
Tipptasemel induktsioonpliidil on integreeritud Melexis MLX90621 infrapunaandur, mis jälgib poti põhja temperatuurijaotust reaalajas. Kohaliku ülekuumenemise (näiteks tühjalt põlemise) tuvastamisel vähendatakse võimsust automaatselt. Võrreldes traditsioonilise termopaari lahendusega on temperatuuri reguleerimise reageerimiskiirus 5 korda suurem.
4. Põllumajanduslik täppisniisutussüsteem
Iisraelis asuv farm kasutab Heimanni HTPA32x32 infrapunatermokaamerat, et jälgida taimevõrade temperatuuri ja luua keskkonnaparameetritel põhinev transpiratsioonimudel. Süsteem reguleerib automaatselt tilkniisutuse mahtu, säästes viinamarjaistanduses 38% vett ja suurendades samal ajal tootmist 15%.
5. Elektrisüsteemide online-seire
Riiklik Elektrivõrk paigaldab kõrgepingealajaamadesse Optris PI seeria võrgus töötavaid infrapunatermomeetreid, et jälgida oluliste osade, näiteks siiniühenduste ja isolaatorite temperatuuri ööpäevaringselt. 2022. aastal hoiatas üks alajaam edukalt 110 kV lahklülitite halva kontakti eest, vältides piirkondlikku elektrikatkestust.
Innovatiivsed arengusuunad
Mitmespektraalse fusioonitehnoloogia: kombineerige infrapunatemperatuuri mõõtmine nähtava valguse piltidega, et parandada sihtmärkide tuvastamise võimekust keerukates stsenaariumides
Tehisintellektiga temperatuurivälja analüüs: analüüsib temperatuurijaotuse omadusi süvaõppe abil, näiteks meditsiinivaldkonnas põletikuliste piirkondade automaatse märgistamise abil.
MEMS-i miniaturiseerimine: AMS-i turule lastud AS6221 andur on vaid 1,5 × 1,5 mm suurune ja selle saab nutikelladesse naha temperatuuri jälgimiseks sisse ehitada.
Traadita asjade interneti integratsioon: LoRaWAN protokolli infrapunatemperatuuri mõõtmise sõlmed saavutavad kilomeetrite pikkuse kaugseire, mis sobib naftajuhtme jälgimiseks
Valikuettepanekud
Toiduainete töötlemise liin: eelistage mudeleid, millel on IP67 kaitsetase ja reageerimisaeg <100 ms
Laboratoorsed uuringud: pöörake tähelepanu 0,01 ℃ temperatuuri eraldusvõimele ja andmeväljundliidesele (näiteks USB/I2C)
Tulekaitserakendused: Valige plahvatuskindlad andurid, mille ulatus on üle 600 ℃ ja mis on varustatud suitsufiltritega.
5G ja servaarvutustehnoloogiate populaarsuse kasvades arenevad infrapuna-temperatuuriandurid üksikutest mõõtevahenditest intelligentseteks andurisõlmedeks, näidates suuremat rakenduspotentsiaali sellistes valdkondades nagu Tööstus 4.0 ja nutikad linnad.
Postituse aeg: 11. veebruar 2025