Увод у инфрацрвени сензор температуре
Инфрацрвени сензор температуре је бесконтактни сензор који користи енергију инфрацрвеног зрачења коју ослобађа објекат за мерење површинске температуре. Његов основни принцип је заснован на Стефан-Болцмановом закону: сви објекти са температуром изнад апсолутне нуле зрачиће инфрацрвене зраке, а интензитет зрачења је пропорционалан четвртом степену површинске температуре објекта. Сензор претвара примљено инфрацрвено зрачење у електрични сигнал путем уграђеног термоела или пироелектричног детектора, а затим израчунава вредност температуре помоћу алгоритма.
Техничке карактеристике:
Бесконтактно мерење: нема потребе за контактом са објектом који се мери, избегавајући контаминацију или сметње са високом температуром и покретним циљевима.
Брза брзина одзива: милисекундни одзив, погодан за динамичко праћење температуре.
Широк опсег: типична покривеност од -50℃ до 3000℃ (различити модели се значајно разликују).
Јака прилагодљивост: може се користити у вакууму, корозивном окружењу или сценаријима електромагнетних сметњи.
Основни технички индикатори
Тачност мерења: ±1% или ±1,5℃ (висококвалитетни индустријски квалитет може достићи ±0,3℃)
Подешавање емисивности: подржава подесиво од 0,1~1,0 (калибрисано за различите површине материјала)
Оптичка резолуција: На пример, 30:1 значи да се површина пречника 1 цм може измерити на удаљености од 30 цм.
Таласна дужина одзива: Уобичајена 8~14μm (погодно за објекте на нормалној температури), краткоталасни тип се користи за детекцију високих температура
Типични случајеви примене
1. Предиктивно одржавање индустријске опреме
Одређени произвођач аутомобила инсталирао је инфрацрвене сензоре MLX90614 на лежајеве мотора и предвидео кварове континуираним праћењем промена температуре лежајева и комбиновањем алгоритама вештачке интелигенције. Практични подаци показују да упозоравање на прегревање лежајева 72 сата унапред може смањити губитке због застоја за 230.000 америчких долара годишње.
2. Систем за медицинско мерење температуре
Током пандемије COVID-19 2020. године, термовизијске камере серије FLIR T биле су распоређене на улазу у хитне случајеве болница, постижући абнормално мерење температуре од 20 људи у секунди, са грешком мерења температуре од ≤0,3℃, и комбиноване са технологијом препознавања лица како би се постигло праћење путање особља са абнормалном температуром.
3. Паметна контрола температуре кућних апарата
Врхунски индукциони шпорет интегрише инфрацрвени сензор Melexis MLX90621 за праћење расподеле температуре дна лонца у реалном времену. Када се детектује локално прегревање (као што је празно сагоревање), снага се аутоматски смањује. У поређењу са традиционалним решењем са термоелементима, брзина одзива контроле температуре је повећана 5 пута.
4. Систем прецизног наводњавања у пољопривреди
Једна фарма у Израелу користи Heimann HTPA32x32 инфрацрвени термовизијски снимак за праћење температуре крошње усева и израду модела транспирације на основу параметара околине. Систем аутоматски подешава количину кап по кап за наводњавање, штедећи 38% воде у винограду и повећавајући производњу за 15%.
5. Онлајн праћење електроенергетских система
Државна мрежа користи онлајн инфрацрвене термометре серије Optris PI у високонапонским трафостаницама како би пратила температуру кључних делова као што су спојеви сабирница и изолатори 24 сата дневно. Године 2022, једна трафостаница је успешно упозорила на лош контакт растављача од 110 kV, чиме је избегнут регионални нестанак струје.
Иновативни трендови развоја
Технологија мултиспектралне фузије: Комбинујте мерење инфрацрвене температуре са сликама видљиве светлости како бисте побољшали могућности препознавања циљева у сложеним сценаријима
Анализа температурног поља помоћу вештачке интелигенције: Анализирајте карактеристике расподеле температуре на основу дубоког учења, као што је аутоматско обележавање упалних подручја у медицинској области
Минијатуризација MEMS-а: Сензор AS6221 који је лансирао AMS је величине само 1,5 × 1,5 мм и може се уградити у паметне сатове за праћење температуре коже.
Интеграција бежичног интернета ствари: чворови за мерење температуре инфрацрвеним LoRaWAN протоколом постижу даљинско праћење на нивоу километара, погодно за праћење нафтовода
Предлози за избор
Линија за прераду хране: Дајте предност моделима са нивоом заштите IP67 и временом одзива <100ms
Лабораторијска истраживања: Обратите пажњу на температурну резолуцију од 0,01 ℃ и интерфејс за излаз података (као што је USB/I2C)
Примене заштите од пожара: Изаберите сензоре отпорне на експлозију са дометом већим од 600℃, опремљене филтерима за продирање дима
Са популаризацијом 5G и технологија edge computing-а, инфрацрвени сензори температуре се развијају од појединачних алата за мерење до интелигентних сензорских чворова, показујући већи потенцијал примене у областима као што су Индустрија 4.0 и паметни градови.
Време објаве: 11. фебруар 2025.