מדי חום לייזר - מכשיר, עקרון הפעולה והיישום

ישנם סקטורים תעשייתיים רבים בהם הכי נוח למדוד את הטמפרטורה ללא מגע של המדחום עם החפץ, למשל בתעשיית הפלדה במטלורגיה, בתחזוקת הובלה או בתיקון צינורות גז. ובחיי היומיום יש הרבה נסיבות כאלה: למדוד את הטמפרטורה של מנה, כוס או גוף אנושי.

כך או אחרת, ישנם מצבים רבים שבהם, בתנאים של טמפרטורה גבוהה של האובייקט, אין דבר נוח ובטוח יותר מאשר להשתמש בפירומטר לייזר נייד (מדחום לייזר). המחיר של מכשיר כזה תלוי הן ביצרן והן בפרמטרי ההפעלה והן במוכר. כיום ניתן לרכוש אותו מ-10$ ומעלה.

בניגוד לשיטות מגע של מדידת טמפרטורה בחיישני טמפרטורה שונים, פירומטר הלייזר מצויד במעין כוונת לייזר, ולכן מספיק לכוון את קרן הלייזר לעצם הנבדק במרחק של עד שלושה מטרים, והממיר הפירומטרי. יתחיל לפעול באופן אוטומטי והמשתמש יכול לראות רק את ערך הטמפרטורה. בתצוגה של מכשיר הנדסי בעל דיוק גבוה - הכל פשוט מאוד.

התנאי העיקרי למדידות מוצלחות הוא שמשטח האובייקט אינו רעיוני או שקוף לחלוטין.

במראה, מדחום לייזר או פירומטר נראה כמו אקדח לייזר עם מסך מסרט פנטזיה כלשהו. אבל למעשה, מדובר רק בטופס נוח למכשיר שיהיה נוח לעובד להחזיק בידו, המכשיר מצויד בלוח בקרה ותצוגת LCD, ובזכות ייעוד לייזר המשתמש מקבל דיוק גבוה של הכוונה ותוצאות מהירות.

העיקרון של מדידת טמפרטורה מבוסס על ניתוח. קרינת אינפרא אדום (חום) אלקטרומגנטיתקורן בעוצמה מפני השטח של כל חפץ מחומם. זה מאפשר היום לנטר ולשלוט במהירות בתנאי הטמפרטורה של חפצים, חלקים, אלמנטים וכו'.

עיצוב הפירומטר מבוסס על גלאי קרינה תרמית (גלאי IR). המסקנה היא שהספקטרום והעוצמה של קרינת האינפרה האדומה הנפלטת מעצם במהלך המדידה קשורים ישירות לטמפרטורה הנוכחית של פני השטח שלו.

ממיר פירומטרי אלקטרוני ממיר את הערך המוחלט של אורך הגל של האנרגיה הנפלטת בספקטרום האינפרא אדום לצורה נוחה לתפיסה חזותית אנושית על הצג. המשתמש פשוט מכוון את המכשיר לאובייקט מרוחק והמרחק מוגבל על ידי גודל הנקודה הנבדקת וזיהום האוויר, ולאחר מכן המכשיר קובע בעקיפין את ערך הטמפרטורה המדויק. יש ללחוץ על כפתור דמוי 'טריגר' ולהחזיק אותו כדי לתקן את הנתונים שהתקבלו.

למדחום הלייזר יש את התכונות הבאות. טווח הטמפרטורות הנמדדות הוא מ -50 עד + 4000 מעלות צלזיוס. רזולוציה אופטית מ 2 עד 600. קוטר אובייקט - לא פחות מ 15 מ"מ. מהירות הקריאה היא פחות משנייה אחת, מה שמאפשר לך לעקוב אחר הטמפרטורה בדינמיקה. מידות המכשיר, ככלל, קטנות, הוא נכנס בקלות ביד, והמידע קל לקריאה מהתצוגה הדיגיטלית.

לחלק מהדגמים יש גם תכונות נוספות, כגון:

• אחסון מידע מדידה בזיכרון המובנה של המכשיר;

• מציאת הטמפרטורה המינימלית והמקסימלית מסדרה של ערכים נמדדים;

• אות קול או חזותי ברגע שבו הטמפרטורה מגיעה לסף שצוין;

• יכולת העברת נתונים באמצעות USB למחשב או לכונן הבזק מסוג USB.

בין אם לשימוש ביתי לשינוי טמפרטורת המזון, או לשימוש במגזרים תעשייתיים מסוימים, כגון מדידת טמפרטורה של צינור מים חמים, מתאים פירומטר לייזר זול.

באופן כללי, פירומטרי לייזר פופולריים בתעשיות רבות: במעבדות מחקר, במגזר האנרגיה, בתעשיית המזון, במטלורגיה, לבדיקת מצבי הפעולה של ציוד חשמלי, ללימוד מיסבים ומנועי בעירה פנימית, לניתוח מצב מערכות מחשוב בבנייה צבאית, אזרחית ותעשייתית.

מדי חום לייזר (פירומטרים) הם לא רק ניידים, אלא גם נייחים. נייחים נמצאים בשימוש נרחב לניטור מצבם של מתקני תשתית, של רכבי קירור, לניטור תנאי הובלת תרופות ומזון, ולבסוף, הם מצוידים בצוותי כיבוי.

באופן כללי, ניתן לחלק את הסיבות לשימוש בפירומטרים בעיקר לסיבות הבאות:

• האובייקט אינו נגיש למגע - כדי למדוד את הטמפרטורה בחפץ מרוחק ובלתי נגיש;

• החפץ מסוכן למגע - בדיקת מצב הפעולה של החפץ שנמצא במתח;

• התבוננות מפורשת - הטמפרטורה של המשטחים משתנה במהירות במהלך בדיקתם;

• המוליכות התרמית הנמוכה של עצמים דורשת תיקון טמפרטורת פני השטח.