سنسور دمای غیر تماسی مادون قرمز یا لیزری IR

سنسور دمای غیر تماسی مادون قرمز یا لیزری IR چیست؟

در پروژه های صنعتی همواره متغیرهای محیطی از عوامل مهم و تاثیر گذار هستند که می بایست اندازه گیری شود. یکی از مهمترین متغیرها بی شک، دما می باشد. برای ثبت و کنترل دمای محیط یا شئ از سنسورهای ویژه ای استفاده می شود که به آنها سنسور دما گفته می شود. سنسور (sensor) به معنای حس کننده میباشد و میتواند کمیت هایی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما، و … را به کمیتهای الکتریکی پیوسته (آنالوگ) یا غیر پیوسته (دیجیتال) تبدیل کند. به طور کلی روش های اندازه گیری دما را می توان به دو دسته سنسور دما تماسی (contact) و سنسور دما غیر تماسی (non-contact) تقسیم بندی نمود.

در این مقاله به روش اندازه گیری دما به صورت غیر تماسی یا لیزری پرداخته میشود.

برای اندازه گیری دما در روش غیر تماسی از نور مادون قرمز استفاده می گردد و بدون آنکه سنسور، برخوردی با ماده مورد نظر داشته باشد، می تواند دمای آن را اندازه گیری نماید. به عنوان نمونه فرض کنید که شما می خواهید دمای مایعات درون یک مخزن را اندازه گیری نمایید و به دلیل بزرگی مخزن امکان ایجاد تماس با سیال درون مخزن را ندارید. برای اندازه گیری دما در این شرایط، به راحتی می توان از سنسورهای غیر تماسی و لیزری  در بالای سطح مخزن استفاده نمود. همچنین اگر ماده ای که قصد اندازه گیری دمای آن را داریم، خطرناک باشد و امکان نزدیک شدن به آن را نداشته باشیم، برای اندازه گیری دمای آن ماده به سادگی می توان از سنسورهای دمای غیر تماسی استفاده نمود. در سنسورهای حرارتی غیر تماسی یا لیزری آنچه سنجیده می شود توان حرارتی مادون قرمز یا نوری متصاعد شده ای است که از یک سطح (یا جسم) با مساحت (یا حجم) مشخص یا قابل محاسبه دریافت میگردد.

روش های پیشرفته ترموگرافی با تصویر برداری از اجسام و تجزیه و تحلیل تصاویر دریافتی که قادر به اندازه گیری دقیق دمای اجزای مختلف جسم است نیز در زمره سنسورهای حرارتی غیر تماسی قرار می گیرد. ترمو سنسورهای غیر تماسی شامل ترمومترهای IR (مادون قرمز) و لیزری، تصویربرداری حرارتی و انواع طیف سنج های نوری است. ترمومترهای غیر تماسی مادون قرمز از وسائل اندازه گیری پارامتر دما در صنعت می باشد. در بیشتر مدل ها از اشعه لیزر جهت مشخص کردن هدف و محدوده ای که دما اندازه گیری می شود استفاده می کنند و از این رو به ترمومتر لیزری نیز مشهور هستند. در انتخاب این ترمومتر ها چندین فاکتور از جمله رنج اندازه گیری و نسبت بین فاصله از هدف به محدوده ای که ترمومتر اندازه گیری می کند مهم می باشد.

مزایای سنسورهای دمای بدون تماس:

سرعت سوئیچینگ (قطع و وصل) زیاد: سنسورها در مقایسه با کلیدهای مکانیکی از سرعت سوئیچینگ بالائی برخوردارند، بطوریکه برخی از آنها (سنسور القائی سرعت) با سرعت سوئیچینگ تا KHZ 25 کار می کنند.

طول عمر زیاد: بدلیل نداشتن کنتاکت مکانیکی و عدم نفوذ آب، روغن، گرد و غبار و جرقه های حین کار و … دارای طول عمر زیادی هستند.

قابل استفاده در محیط های مختلف با شرایط سخت کاری: سنسورها در محیط های با فشار زیاد، دمای بالا، اسیدی، روغنی، آب و … قابل استفاده هستند.

عدم نیاز به نیرو و فشار: با توجه به عملکرد سنسور هنگام نزدیک شدن قطعه، به نیرو و فشار نیازی نیست.

عدم ایجاد نویز در هنگام قطع وصل به دلیل استفاده از نیمه هادی ها در طبقه خروجی، نویزهای مزاحم (Bouncing Noise) ایجاد نمی شود.

چرا باید از دماسنج مادون قرمز برای اندازه گیری دما در برنامه خود استفاده کنم؟

دماسنج غیر تماسی به کاربران اجازه می دهد تا دما را در برنامه هایی که سنسورهای معمولی نمی توانند استفاده کنند اندازه گیری کند. به طور خاص ، در مواردی که با اشیا در حال حرکت (به عنوان مثال غلطک ، ماشین آلات در حال حرکت یا تسمه نقاله) سروکار دارید ، یا به دلیل آلودگی یا دلایل خطرناک (مانند ولتاژ بالا) اندازه گیری های غیر تماسی لازم است ، جایی که فاصله بیش از حد زیاد است یا که در آن دمای اندازه گیری برای ترموکوپل یا سایر حسگرهای تماس بسیار زیاد است.

هنگام انتخاب دماسنج IR چه نکاتی را باید در نظر بگیرم؟

ملاحظات مهم برای هر دماسنج مادون قرمز شامل میدان دید (اندازه و فاصله هدف) ، نوع سطح اندازه گیری شده (ملاحظات انتشار) ، پاسخ طیفی (برای اثرات جوی یا انتقال از طریق سطوح) ، دامنه دما و نصب (نصب قابل حمل دستی یا ثابت) ) ملاحظات دیگر شامل زمان پاسخ ، محیط ، محدودیت های نصب ، مشاهده برنامه های درگاه یا پنجره و پردازش سیگنال مورد نظر است

برخی از ترمومتر لیزری های موجود در فروشگاه: