Thermomètre infrarouge
Introduction aux thermomètres infrarouges et pyromètres
Le thermomètre infrarouge utilise principalement une lentille
pour focaliser l'énergie infrarouge sur un détecteur IR, ce qui convertit l'énergie en signal électrique qui peut être affiché en unités de température après avoir été compensé pour les variations de température ambiante.
Cette configuration facilite la mesure de température à distance sans contact avec l'objet à mesurer. Comme tel, le thermomètre infrarouge est utile pour mesurer la température dans les conditions où les thermocouples, ou d'autres capteurs de type contact, ne peuvent pas être utilisés, ou ne produisent pas de données précises pour une variété de raisons.
Des conditions typiques peuvent être que l'objet à mesurer est en mouvement; l'objet est entouré par un champ électromagnétique, comme dans le chauffage par induction ; l'objet est contenu dans un vide ou un autre atmosphère contrôlé; ou dans des applications où une réponse rapide est requise.
Mesure de température sans contact
Savoir plus sur les thermomètres IR
Pourquoi devrais-je utiliser un thermomètre infrarouge pour mesurer la température dans mon appareil?
Le pyromètre permet aux utilisateurs de mesurer la température dans les appareils avec lesquels les capteurs traditionnels ne peuvent pas être employés. Plus précisément, dans les cas concernant les objets en mouvement (ex : rouleaux, machines en mouvement, ou une bande transporteuse), ou quand des mesures de température sans contact sont nécessaires pour des raisons de contamination ou danger (tels que la haute tension), ou quand les distances sont trop grandes, ou les températures à mesurer sont trop élevés pour les thermocouples ou capteurs de contact.
Comment choisir un thermomètre infrarouge?
- Determiner le champe de vision(taille cible et distance)
- Considérer le type de surface et son emissivité
- Analyser la réponse spectrale pour des effets atmosphériques ou de transmission à travers des surfaces
- Spécifiez la plage de température et le montage requis
- Ne pas oublier: temps de réponse, l'environnement, les limites du montage, les applications hublot ou fenêtre, et le traitement de signal
Que dois-je considérer concernant mon appareil lors de la sélection d'un thermomètre infrarouge?
Les considérations critiques pour tout thermomètre IR comprennent le champ de vue (taille et distance de cible), le type de surface à mesurer (considérations d?émissivité), la réponse spectrale de capteurs infrarouges (pour les effets atmosphériques ou les transmissions à travers les surfaces), la plage de température et le type de montage (portatif ou fixe). D'autres considérations comprennent le temps de réponse, l'environnement, les limitations de montage, les applications hublot ou fenêtre, et le traitement du signal désiré.
Que veut dire le champ de vision, et pourquoi est-ce important?
Le champ de vision est l'angle de vision au cours duquel l'appareil fonctionne, et il est déterminé par l'optique du pyromètre. Pour obtenir une lecture précise de la température, la cible étant mesurée doit remplir complètement le champ de vision de l'instrument. Puisque le dispositif à infrarouge détermine la température moyenne de toutes les surfaces dans le champ de vision, si la température de fond est différente de la température de l'objet, une erreur de mesure peut se produire. OMEGA offre une solution unique à ce problème. La plupart des thermomètres laser OMEGA disposent d'un laser breveté qui est commutable de cercle en point. Dans le mode de cercle, un viseur laser intégré crée un cercle de 12 points qui indique clairement la zone cible étant mesurée. Dans le mode point, un point laser unique indique le centre de la zone de mesure.
Choisir le bon thermomètre infrarouge
Thermomètre infrarouge portable
Le thermomètre infrarouge portable est l'un des types de pyromètres les plus populaires. Il est couramment utilisé pour les appareils portables, bien que certains modèles disposent également d'une monture de trépied intégrée. OMEGA offre une grande variété de thermomètres à infrarouge avec différents styles et plages de mesure. Un grand nombre de pyromètres infrarouges portables d'OMEGA disposent de la visée Point Cercle / Laser Cercle brevetée d'OMEGA qui trace clairement le contour du champ de vision du thermomètre.
Thermomètres infrarouges de poche
Le thermomètre infrarouge de type poche ou de type tige est extrêmement compacts. Normalement, il est assez petit pour être transporté dans une poche de chemise.
Thermocouples infrarouges industriels
Les thermocouples infrarouges sont des capteurs infrarouges à faible coût. Ils sont uniques en ce qu'ils sont auto-alimentés et ils produisent une sortie qui imite un capteur à thermocouple.
Pyromètres infrarouges à montage fixe
Le thermomètre infrarouge à montage fixe est couramment utilisé dans les procédés industriels, où le thermomètre peut être monté dans une position stationnaire.
Thermométrie à rapport / 2 couleurs
Vu que l'émissivité joue un rôle essentiel dans l'obtention des données précises de température provenant d'un thermomètre infrarouge, il n'est pas surprenant que des tentatives ont été faites pour concevoir des capteurs qui mesurent cette variable de manière indépendante. La conception la plus connue et celle qui est utilisée la plus couramment, est le thermomètre à deux couleurs ou de rapport. Cette technique n'est pas très différente des thermomètres infrarouges décrits jusqu'à présent, mais l'appareil mesure le rapport de l'énergie infrarouge émise par le matériau à deux longueurs d'onde, plutôt que l'énergie absolue à une seule longueur d'onde ou bande de fréquence. L'utilisation du mot «couleur» dans ce contexte est un peu dépassée, mais n'a toutefois pas été remplacée. Elle est originaire de l'ancienne pratique de l'association de couleur visible avec la température, et pour cette raison nous avons l'expression "la température de couleur".
FAQ
Qu'est-ce que l'émissivité, et comment est-elle liée à la mesure de température infrarouge?
L'émissivité est définie comme le rapport de l'énergie rayonnée par un objet à une température donnée, à l'énergie émise par un radiateur parfait, ou un corps noir, à la même température. L'émissivité d'un corps noir est de 1,0. Toutes les valeurs d'émissivité tombent entre 0,0 et 1,0. La plupart des thermomètres infrarouges ont la capacité de compenser les différentes valeurs d'émissivité, et les différents matériaux. En général, plus l'émissivité d'un objet est élevé, plus il est facile d'obtenir une mesure précise de la température par infrarouge. Les objets avec des émissivités très faibles (inférieur à 0,2) peuvent être des appareils difficiles. Certaines surfaces métalliques polies et brillantes, telles que l'aluminium, sont tellement réfléctrices dans l'infrarouge que les mesures de température précises ne sont pas toujours possible.
Cinq façons de déterminer l'émissivité
Il y a cinq façons de déterminer l'émissivité du matériau, afin d'assurer des mesures précises de la température:
- Chauffer un échantillon du matériau à une température connue, en utilisant un capteur précis, et mesurer la température en utilisant l'instrument infrarouge. Puis réglez la valeur de l'émissivité pour forcer l'indicateur à afficher la température correcte.
- Pour des températures relativement basses (jusqu'à 200 °C), un morceau de ruban de masquage, avec une émissivité de 0,95, peut être mesurée. Puis réglez la valeur de l'émissivité pour forcer l'indicateur à afficher la température correcte de la matière.
- Pour mesurer les températures élevées, un trou (avec une profondeur d?au moins 6 fois le diamètre) peut être percé dans l'objet. Ce trou agit comme un corps noir avec une émissivité de 1,0. Mesurez la température dans le trou, puis ajustez l'émissivité pour forcer l'indicateur à afficher la température correcte de la matière.
- Si le matériau, ou une partie de celui-ci, peut être revêtu, une peinture noire mate aura une émissivité d'environ 1,0. Mesurez la température de la peinture, puis ajustez l'émissivité afin de forcer l'indicateur à afficher la température correcte.
- Des valeurs d'émissivité normalisées pour la plupart des matériaux sont disponibles. Celles-ci peuvent être saisies dans l'instrument pour estimer la valeur d'émissivité du matériau.
Comment puis-je fixer le pyromètre?
Le thermomètre infrarouge peut comporter un des deux types de montage, soit fixe ou portable. Les unités de montage fixes sont généralement installées dans un seul endroit, afin de surveiller en permanence un procédé donné. Ils fonctionnent généralement avec une puissance en ligne, et sont visés à un seul point. La sortie de ce type d'instrument peut être un affichage local ou distant, ainsi qu'une sortie analogique qui peut être utilisée pour un autre affichage ou boucle de commande. Des « pistolets » infrarouges portables à piles sont également disponibles. Ces unités possèdent toutes les caractéristiques des dispositifs à montage fixes, tandis que normalement ils n'ont pas de sorties analogiques à des fins de régulation. En général, ces unités sont utilisées pour l'entretien, le diagnostic, le contrôle de qualité, et les mesures ponctuelles de procédés.
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