Súng đo nhiệt độ là gì?

Súng đo nhiệt độ hay còn gọi là nhiệt kế hồng ngoại không tiếp xúc. Súng đo nhiệt độ là thiết bị đo nhiệt độ của bất cứ thứ gì súng được chĩa vào. Ví dụ, với máy tính, bạn có thể chĩa súng nhiệt độ vào tản nhiệt CPU , bộ nhớ , ổ cứng hoặc bất cứ nơi nào trong máy tính để xác định nhiệt độ linh kiện. Ngày nay, hầu hết các súng nhiệt độ đều có đèn chỉ thị laser cho biết chính xác nơi nhiệt độ được lấy. Hình ảnh cho thấy một khẩu súng nhiệt độ chỉ vào tản nhiệt CPU (được biểu thị bằng đèn laser đỏ) và hiển thị nhiệt độ 80,0 ° và nhiệt độ tối đa là 80,7 °.
Súng đo nhiệt độ là gì?
Ghi chú

Bởi vì nhiều thiết bị trong máy tính của bạn tạo ra nhiệt có tản nhiệt, sử dụng súng đo nhiệt độ chỉ mang lại cho bạn một ước tính sơ bộ với tản nhiệt làm tiêu tan một lượng nhiệt.

Nhiệt kế hồng ngoại cầm tay (IR) được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp và môi trường làm việc để xác định nhiệt độ bề mặt. Nhiệt độ cao thường là dấu hiệu rắc rối đầu tiên đối với thiết bị cơ khí, mạch điện và hệ thống tòa nhà. Kiểm tra nhiệt độ nhanh chóng của các thành phần và thiết bị chính có thể phát hiện các khu vực rắc rối tiềm ẩn và ngăn ngừa các sự cố thảm khốc. Nhiệt kế hồng ngoại ban đầu được phát triển để đo nhiệt độ của một vật mà không thể sử dụng nhiệt kế tiếp xúc thông thường như trên vật thể chuyển động, vật thể trong chân không cần đọc số nhạy cảm với thời gian hoặc để đo nhiệt độ của vật thể truy cập hạn chế.

Giải thích việc sử dụng nhiệt kế hồng ngoại bắt đầu bằng cách xác định những gì các thiết bị này đo được để xác định nhiệt độ bức xạ hồng ngoại.

Bức xạ hồng ngoại

Bức xạ hồng ngoại, hay IR, chỉ là một loại bức xạ tồn tại trong phổ điện từ. Các loại bức xạ điện từ khác bao gồm sóng vi ba, tia X và ánh sáng khả kiến. Hình minh họa dưới đây cho thấy bước sóng và tần số của phổ điện từ.

Quang phổ của súng đo nhiệt độ

Bước sóng của các tia hồng ngoại dài hơn các tia màu đỏ phổ nhìn thấy được. Nếu chúng ta có thể nhìn thấy các tia hồng ngoại trên phổ điện từ, chúng sẽ xuất hiện ngay sau màu đỏ trên phổ khả kiến. Chữ La tinh dịch thành “bên dưới.”

IR bức xạ, theo nghĩa đen là nhiệt. Mặc dù mắt chúng ta không thể phát hiện rõ ràng IR, nhưng chúng ta chắc chắn có thể cảm nhận được nó. Quấn tay quanh một tách cà phê, đi dạo trong thời tiết dễ chịu hoặc thưởng thức món gà rán nóng hổi. Trong tất cả những trải nghiệm này, bạn đang tương tác trực tiếp với IR. Đó là IR (nhiệt) có thể được đo và sử dụng.

IR được sử dụng để xác định nhiệt độ như thế nào?

Tất cả các vật chất phát ra năng lượng dưới dạng IR (nhiệt). Nếu có sự chênh lệch nhiệt độ giữa các vật thể, bao gồm cả môi trường xung quanh, thì độ dốc này có thể được đo và sử dụng. Nếu đối tượng trong câu hỏi có cùng nhiệt độ với môi trường xung quanh, sự trao đổi năng lượng bức xạ ròng sẽ bằng không. Trong cả hai trường hợp, phổ đặc trưng của bức xạ phụ thuộc vào vật thể và nhiệt độ tuyệt đối xung quanh. Nhiệt kế hồng ngoại cầm tay tận dụng “sự phụ thuộc bức xạ” này vào nhiệt độ để tạo ra giá trị cho đối tượng được nhắm mục tiêu và hiển thị kết quả cho người vận hành đọc.

Ánh sáng hồng ngoại hoạt động giống như ánh sáng nhìn thấy, nó có thể được tập trung, phản xạ hoặc hấp thụ. Nhiệt kế hồng ngoại cầm tay thường sử dụng một thấu kính để tập trung ánh sáng từ một vật vào máy dò, được gọi là nhiệt kế. Thermopile hấp thụ bức xạ hồng ngoại và biến nó thành nhiệt. Năng lượng IR càng nhiều, nhiệt độ càng nóng. Nhiệt này được biến thành điện. Điện được gửi đến một máy dò, sử dụng nó để xác định nhiệt độ của bất cứ thứ gì nhiệt kế được chỉ vào. Càng nhiều điện, đối tượng càng nóng. Nhiệt độ càng cao, càng nhiều điện được gửi đến máy dò, số đọc càng cao.

Nhiệt kế hồng ngoại cầm tay: Ưu điểm

Nhiệt kế hồng ngoại cầm tay rất nhanh, chính xác và thuận tiện, lý tưởng cho việc theo dõi từ xa. Tính năng không tiếp xúc cho phép thực hiện các phép đo nhiệt độ mà không cần chạm vào sản phẩm đang được thử nghiệm. Điều này không chỉ quan trọng đối với sự an toàn của người lao động mà còn hạn chế ô nhiễm sản phẩm tiềm ẩn.

Thời gian đáp ứng (phát hiện để hiển thị) của nhiệt kế hồng ngoại thường khoảng một nửa giây. Khoảng cách đo tối đa được xác định bởi chất lượng của quang học bên trong và điều kiện khí quyển. Một máy đo nhiệt độ hồng ngoại cầm tay chỉ có thể đo nhiệt độ bề mặt của vật thể chứ không phải nhiệt độ bên trong. Do phạm vi đo tối đa và độ chính xác có thể bị ảnh hưởng bởi các điều kiện khí quyển (hơi nước hoặc carbon dioxide), nên phạm vi tối đa thường bị giới hạn trong khoảng 100 feet.

Sự chính xác

Độ chính xác của nhiệt kế hồng ngoại cầm tay chủ yếu được xác định bởi tỷ lệ khoảng cách giữa các điểm (Tỷ lệ D / S). Tỷ lệ này là kích thước của khu vực được đánh giá bằng nhiệt kế IR vì nó liên quan đến khoảng cách. Nói cách khác, diện tích được đo trở nên lớn hơn khi khoảng cách tăng. Mục tiêu càng nhỏ, bạn càng nên gần nó hơn. Tỷ lệ này sẽ có tác động đáng kể đến độ chính xác hoặc độ chính xác của bài đọc. Nếu mục tiêu bạn đang đo có kích thước sáu inch và nhiệt kế hồng ngoại cầm tay của bạn có tỷ lệ D / S là tám đến một, thì khoảng cách tối đa mà bạn có thể đo được nhiệt độ của mục tiêu là 48 inch (8: 1 x 6 = 48). Ngoài khoảng cách này, không chỉ mục tiêu được đo, mà bất cứ điều gì khác nằm trong “điểm” cũng đang được đo.

Khi kích thước mục tiêu giảm hoặc khoảng cách đến mục tiêu tăng lên, tỷ lệ D / S lớn hơn sẽ trở nên cần thiết. Sử dụng cùng một ví dụ và trước tiên thay đổi kích thước mục tiêu và sau đó là tỷ lệ D / S, bạn thấy rằng công thức này giúp bạn quyết định tỷ lệ D / S chính xác và sau đó, nhiệt kế IR cầm tay cho nhu cầu của bạn:

  • Tỷ lệ D / S x Kích thước mục tiêu hoặc 8: 1 x 2 = khoảng cách đo tối đa là 16 inch
  • Tỷ lệ D / S x Kích thước mục tiêu hoặc 12: 1 x 2 = khoảng cách đo tối đa là 24 inch

Tỷ lệ D / S rất khác nhau, vì vậy hãy so sánh cẩn thận tính năng này của nhiệt kế hồng ngoại cầm tay khi mua sắm. Hai yếu tố lớn nhất cần xem xét khi chọn nhiệt kế hồng ngoại là tỷ lệ D / S và phạm vi nhiệt độ.

Tỷ lệ khoảng cách của súng đo nhiệt độ

Một cải tiến gần đây trong quang học hồng ngoại là bổ sung tính năng lấy nét gần, cung cấp phép đo chính xác các khu vực mục tiêu nhỏ mà không bao gồm nhiệt độ nền không mong muốn.

Nhược điểm nhiệt kế hồng ngoại cầm tay

Nhiệt kế hồng ngoại chỉ đo nhiệt độ bề mặt và không đo qua thủy tinh, chất lỏng hoặc các bề mặt trong suốt khác. Họ cũng có thể yêu cầu điều chỉnh tùy thuộc vào bề mặt được đo đặc biệt nếu đó là bề mặt có độ phản chiếu cao. Nhiệt kế hồng ngoại có thể bị ảnh hưởng tạm thời bởi sương giá, hơi ẩm, bụi, sương mù, khói, các hạt khác trong không khí, thay đổi nhanh chóng nhiệt độ môi trường và gần tần số vô tuyến với cường độ trường điện từ ba volt trên một mét hoặc lớn hơn.

Cấp độ của nhiệt kế hồng ngoại

Có nhiều nhiệt kế hồng ngoại cầm tay khác nhau cho tất cả các ứng dụng và mọi cấp độ tốc độ và độ chính xác. Nhiệt kế IR cơ bản và kinh tế nhất có dải đo từ 0 đến xấp xỉ 600 ° F, với độ chính xác là ± 3,5 ° F ( Nhiệt kế hồng ngoại Extech ®). Những công cụ đơn giản nhưng hiệu quả này được các kỹ thuật viên HVAC sử dụng để đo nhiệt độ không khí và nhiệt độ bề mặt động cơ. Chúng cũng có thể được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm để đo nhiệt độ của thực phẩm trong kho hoặc thực phẩm được phục vụ. Các nhiệt kế hồng ngoại cầm tay đắt tiền hơn có phạm vi đo lớn hơn và tỷ lệ xa tại chỗ cao hơn để đo các vật nhỏ hơn ở khoảng cách xa hơn. Các đơn vị này cũng có khả năng ghi nhật ký dữ liệu và một số có thể được sử dụng ở các vị trí nguy hiểm. Một ví dụ về điều này là Fluke 568 IR và Nhiệt kế tiếp xúc. Các đơn vị đắt tiền hơn này có thể được sử dụng trong môi trường sản xuất, nơi nhiệt độ quá trình cần được theo dõi và đánh giá hoặc nếu đối tượng cần theo dõi ở khoảng cách lớn.

Những câu hỏi thường gặp

Q: Phát xạ là gì?A: Độ phát xạ là khả năng của một vật thể phát ra hoặc hấp thụ năng lượng. Các nguồn phát hoàn hảo có độ phát xạ là một, phát ra 100% năng lượng sự cố. Một vật thể có độ phát xạ tám phần mười sẽ hấp thụ 80% và phản ánh 20% năng lượng sự cố. Độ phát xạ có thể thay đổi theo nhiệt độ và bước sóng. Nhiệt kế hồng ngoại cầm tay sẽ gặp khó khăn khi thực hiện các phép đo nhiệt độ chính xác của bề mặt kim loại sáng bóng trừ khi chúng có thể điều chỉnh độ phát xạ.

Q: Cách tốt nhất để làm sạch nhiệt kế hồng ngoại là gì?Trả lời: Để chính xác, nhiệt kế hồng ngoại phải được giữ sạch. Để làm sạch, sử dụng một miếng vải mềm hoặc tăm bông bằng nước hoặc cồn y tế chà xát cẩn thận và trước tiên lau ống kính và sau đó là thân nhiệt kế. Để ống kính khô hoàn toàn trước khi sử dụng nhiệt kế. Không bao giờ sử dụng xà phòng hoặc hóa chất và không bao giờ nhấn chìm bất kỳ phần nào của nhiệt kế trong nước.