Infrapuna temperatuuri mõõtevahendite tüübid ja tööpõhimõtted
1. Infrapuna temperatuuri mõõtevahendite tüübid
Infrapuna temperatuuri mõõtmise vahendeid on kolm peamist kategooriat: infrapuna termokaamerad, infrapuna termotelevisioonisüsteemid ja infrapuna termomeetrid (punkttermomeetrid). 1960. aastatel töötas Hiina välja oma esimese infrapuna termomeetri. Pärast 1990. aastat toodeti järgemööda elektritööstuse rakenduste jaoks sobivaid termomeetreid, mis võimaldavad mõõta väikese sihtmärgi ja kaugkauguse mõõtmisi, nagu Xiguang IRT-1200D, HCW-III, HCW-V, YHCW-9400, WHD4015 (kahe sihiku sihtimine, sihtmärgi läbimõõt 40 mm, 1H5 maksimaalne läbimõõt 30 mm). (optiline sihik, sihtmärgi läbimõõt 50 mm, maksimaalne mõõtekaugus 30 m).
Laialdaselt on kasutusele võetud ka Ameerika mudelid, sealhulgas PM-20, 30, 40, 50 ja HAS-201, samuti Rootsi ettevõtte AGA toodetud TPT20, 30, 40, 50. DL‑500E saab rakendada 110–500 kV võimsuse muundamisseadmetele, millel on selged pildid ja täpsed temperatuurinäidud.
Suuremate infrapuna-termokaamerate mudelite hulka kuuluvad Jaapani TVS-2000 ja TVS-100, USA PM-250 ja Rootsi AGA THV510, 550 ja 570. Viimasel ajal on Kunmingis edukalt välja töötatud kodumaised infrapuna-termokaamerad, mis toovad ellu kohalikku tootmist.
2. Infrapunatermomeetrite tööpõhimõte
Infrapunatermomeetrite tööpõhimõtte, tehniliste kirjelduste, töökeskkonna tingimuste, töö ja hoolduse mõistmine on aluseks, et kasutajad saaksid instrumente õigesti valida ja kasutada. Infrapunatermomeeter koosneb optilisest süsteemist, fotoelektrilisest detektorist, signaalivõimendist, signaalitöötlusseadmest, kuvarist ja väljundmoodulist.
Optiline süsteem kogub oma vaateväljas olevalt sihtmärgilt infrapunakiirguse energiat. Vaatevälja suuruse määravad termomeetri optilised komponendid ja paigutus. Infrapunaenergia suunatakse fotoelektrilisele detektorile ja muundatakse vastavaks elektrisignaaliks. Pärast võimendamist ja signaali töötlemist teisendatakse signaal instrumendi sisemise algoritmi ja sihtmärgi emissiivsuse korrigeerimise alusel sihttemperatuuri väärtuseks. Lisaks tuleks arvesse võtta ka sihtmärgi ja termomeetri keskkonnategureid, nagu temperatuur, atmosfääritingimused, saastumine ja häired, ning asjakohaseid parandusmeetodeid.
Kõik objektid, mille temperatuur on üle absoluutse nulli, kiirgavad ümbritsevasse ruumi pidevalt infrapunakiirgust. Objekti infrapunakiirguse energia suurus ja lainepikkuse jaotus on tihedalt seotud selle pinnatemperatuuriga. Seetõttu saab objekti pinnatemperatuuri täpselt mõõta, tuvastades selle ise kiirgava infrapunaenergia. See moodustab infrapunakiirguse termomeetria objektiivse aluse.
