Uvod u infracrveni temperaturni senzor
Infracrveni temperaturni senzor je beskontaktni senzor koji koristi energiju infracrvenog zračenja koju oslobađa objekat za mjerenje površinske temperature. Njegov osnovni princip zasniva se na Stefan-Boltzmannovom zakonu: svi objekti s temperaturom iznad apsolutne nule zračit će infracrvene zrake, a intenzitet zračenja proporcionalan je četvrtoj potenciji površinske temperature objekta. Senzor pretvara primljeno infracrveno zračenje u električni signal putem ugrađenog termoelementa ili piroelektričnog detektora, a zatim izračunava vrijednost temperature pomoću algoritma.
Tehničke karakteristike:
Beskontaktno mjerenje: nema potrebe za kontaktom s objektom koji se mjeri, čime se izbjegava kontaminacija ili interferencija s visokom temperaturom i pokretnim ciljevima.
Brza brzina odziva: odziv u milisekundi, pogodno za dinamičko praćenje temperature.
Širok raspon: tipična pokrivenost od -50℃ do 3000℃ (različiti modeli se uveliko razlikuju).
Snažna prilagodljivost: može se koristiti u vakuumu, korozivnom okruženju ili scenarijima elektromagnetnih smetnji.
Osnovni tehnički indikatori
Tačnost mjerenja: ±1% ili ±1,5℃ (visoki industrijski kvalitet može doseći ±0,3℃)
Podešavanje emisivnosti: podržava podešavanje od 0,1~1,0 (kalibrirano za različite površine materijala)
Optička rezolucija: Na primjer, 30:1 znači da se površina promjera 1 cm može izmjeriti na udaljenosti od 30 cm.
Talasna dužina odziva: Uobičajena 8~14μm (pogodno za objekte na normalnoj temperaturi), kratkotalasni tip se koristi za detekciju visokih temperatura
Tipični slučajevi primjene
1. Prediktivno održavanje industrijske opreme
Određeni proizvođač automobila instalirao je infracrvene senzore MLX90614 na ležajevima motora i predvidio kvarove kontinuiranim praćenjem promjena temperature ležajeva i kombiniranjem algoritama umjetne inteligencije. Praktični podaci pokazuju da upozorenje na kvarove uzrokovane pregrijavanjem ležajeva 72 sata unaprijed može smanjiti gubitke zbog zastoja za 230.000 američkih dolara godišnje.
2. Sistem za mjerenje temperature u medicini
Tokom pandemije COVID-19 2020. godine, termovizijske kamere FLIR T serije raspoređene su na ulazu u hitne slučajeve bolnica, postižući abnormalni temperaturni skrining od 20 ljudi u sekundi, s greškom mjerenja temperature od ≤0,3℃, a u kombinaciji s tehnologijom prepoznavanja lica postižu praćenje putanje osoblja s abnormalnom temperaturom.
3. Kontrola temperature pametnih kućanskih aparata
Indukcijsko kuhalo vrhunske klase integrira Melexis MLX90621 infracrveni senzor za praćenje raspodjele temperature dna posude u stvarnom vremenu. Kada se detektuje lokalno pregrijavanje (kao što je izgaranje praznog prostora), snaga se automatski smanjuje. U poređenju s tradicionalnim rješenjem s termoelementima, brzina odziva kontrole temperature je povećana 5 puta.
4. Sistem preciznog navodnjavanja u poljoprivredi
Farma u Izraelu koristi Heimann HTPA32x32 infracrvenu termovizijsku kameru za praćenje temperature krošnje usjeva i izgradnju modela transpiracije na osnovu parametara okoline. Sistem automatski podešava količinu kap po kap navodnjavanja, štedeći 38% vode u vinogradu, a istovremeno povećavajući proizvodnju za 15%.
5. Online praćenje elektroenergetskih sistema
Državna elektroenergetska kompanija (State Grid) koristi online infracrvene termometre serije Optris PI u visokonaponskim trafostanicama kako bi 24 sata dnevno pratila temperaturu ključnih dijelova poput spojeva sabirnica i izolatora. 2022. godine jedna trafostanica je uspješno upozorila na loš kontakt rastavljača od 110 kV, čime je izbjegnut regionalni nestanak struje.
Inovativni trendovi razvoja
Tehnologija multispektralne fuzije: Kombinujte mjerenje infracrvene temperature sa slikama vidljive svjetlosti kako biste poboljšali mogućnosti prepoznavanja ciljeva u složenim scenarijima.
Analiza temperaturnog polja pomoću umjetne inteligencije: Analizirajte karakteristike distribucije temperature na osnovu dubokog učenja, kao što je automatsko označavanje upalnih područja u medicinskom polju.
Minijaturizacija MEMS-a: Senzor AS6221 koji je lansirala kompanija AMS veličine je samo 1,5 × 1,5 mm i može se ugraditi u pametne satove za praćenje temperature kože.
Integracija bežičnog interneta stvari: infracrveni čvorovi za mjerenje temperature LoRaWAN protokola postižu daljinsko praćenje na nivou kilometra, pogodno za praćenje naftovoda
Prijedlozi za odabir
Linija za preradu hrane: Dajte prednost modelima sa IP67 nivoom zaštite i vremenom odziva <100ms
Laboratorijska istraživanja: Obratite pažnju na temperaturnu rezoluciju od 0,01 ℃ i interfejs za izlaz podataka (kao što je USB/I2C)
Primjene za zaštitu od požara: Odaberite senzore otporne na eksploziju s rasponom većim od 600℃, opremljene filterima za prodiranje dima
S popularizacijom 5G i tehnologija rubnog računarstva, infracrveni temperaturni senzori se razvijaju od pojedinačnih alata za mjerenje do inteligentnih senzorskih čvorova, pokazujući veći potencijal primjene u područjima kao što su Industrija 4.0 i pametni gradovi.
Vrijeme objave: 11. februar 2025.