เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรด (IR thermometer) คือปืนวัดอุณหภูมิจากระยะไกล ระยะทางไกลที่ว่านี้อาจเป็นหลายเมตรหรือหลายเซ็นติเมตรขึ้นอยู่กับรุ่นและราคาของเครื่องวัดแต่ละรุ่น เครื่องวัดชนิดนี้มักใช้ในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมและทางการแพทย์ที่หลากหลาย ทำงานได้ดีในสถานการณ์ที่วัตถุเปราะบางและเป็นอันตรายหากเข้าใกล้หรือเมื่อเครื่องวัดชนิดอื่นไม่สามารถใช้งานได้จริงเช่นการวัดอุณหภูมิในเตาหลอมหรือวัดไข้เพื่อหลีกเลี่ยงการติดเชื้อและปนเปื้อน
เครื่องวัดนี้ใช้แนวคิดของการแผ่รังสีอินฟราเรดเพื่อกำหนดอุณหภูมิพื้นผิวของวัตถุโดยไม่ต้องสัมผัสทางกายภาพ มาดูกันว่าหลักการทำงานของเครื่องวัดชนิดนี้คืออะไรเพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับการทำงานของเครื่องวัดอุณหภูมิ IR
หลักการทำงานของเครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรด
เครื่องวัดนี้ทำงานโดยอาศัยปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการแผ่รังสีของวัตถุสีดำ (Black body) สิ่งใดก็ตามที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์ (0 เคลวิน) จะมีโมเลกุลอยู่ข้างในเคลื่อนที่ไปมา ยิ่งอุณหภูมิสูงเท่าใดโมเลกุลก็ยิ่งเคลื่อนที่เร็วขึ้นเท่านั้น ในขณะที่เคลื่อนที่โมเลกุลจะปล่อยรังสีInfraredซึ่งเป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่งที่อยู่ใต้สเปกตรัมของแสงที่มองเห็นได้ เมื่ออากาศร้อนขึ้นพวกมันจะปล่อยInfraredออกมามากขึ้นและยังเริ่มเปล่งแสงที่มองเห็นได้ นั่นคือเหตุผลที่โลหะที่ให้ความร้อนสามารถเรืองแสงเป็นสีแดงหรือสีขาวได้ เครื่องวัดจะตรวจจับและวัดรังสีนี้
![การแผ่รังสีวัตถุดำ](https://www.neonics.co.th/wp-content/uploads/2021/02/black-body.jpg)
เครื่องวัดนี้ทำงานอย่างไร
แสงอินฟราเรดทำงานเหมือนแสงที่มองเห็นได้ สามารถโฟกัสสะท้อนหรือดูดซับได้ เครื่องวัดแบบ Infrared มักใช้เลนส์เพื่อโฟกัสแสงInfraredจากวัตถุหนึ่งไปยังเครื่องตรวจจับที่เรียกว่าเทอร์โมไพล์ เทอร์โมไพล์ดูดซับรังสี Infrared และเปลี่ยนเป็นความร้อนไปเป็นพลังงานไฟฟ้า ยิ่งมีพลังงานInfraredมากเท่าไหร่เทอร์โมไพล์ก็จะยิ่งร้อนขึ้นเท่านั้น ความร้อนนี้จะกลายเป็นไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังเครื่องตรวจจับซึ่งใช้เพื่อกำหนดอุณหภูมิของวัตถุที่เทอร์โมมิเตอร์ชี้ไป
ชนิดของอินฟราเรดเทอร์โมมิเตอร์
มีประเภทของเครื่องวัดอุณหภูมิหลายประเภททั้งแบบ Infrared และในขณะที่ส่วนใหญ่จะทำงานคล้ายกัน บางตัวทำงานได้ดีกว่าในสถานการณ์บางประเภทเนื่องจากรูปร่างหรือการออกแบบ ดูรายละเอียดเครื่องมือวัดอุณหภูมิทั้งหมด
เครื่องวัดเฉพาะจุด (แบบปรกติที่พบได้บ่อย)
เครื่องวัดนี้ออกแบบมาเหมือนปืนเรดาร์ คุณสามารถตรวจจับอุณหภูมิของพื้นผิวและวัดได้ เครื่องวัดแบบเฉพาะจุดช่วยให้วัดอุณหภูมิของพื้นที่เฉพาะที่ยากเกินกว่าจะค้นคว้าหรือสัมผัสได้ง่ายขึ้นเป็นเครื่องมือทั่วไปของช่างเทคนิค พวกเขาจะใช้เทอร์โมมิเตอร์กับระบบระบายอากาศในอาคารเพื่อตรวจสอบอุณหภูมิเฉพาะจุดทั่วทั้งระบบเพื่อหารอยรั่วหรือจุดอ่อน
![เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดแบบวัดเฉพาะจุด](https://www.neonics.co.th/wp-content/uploads/2017/12/infrared-thermometers.jpg)
กล้องถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรด
อุปกรณ์ถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรดตรวจจับรังสี (ความร้อน) เป็นพื้นที่ขนาดใหญ่และคุณจะได้รับภาพสองมิติของพื้นที่ กล้องต้องใช้ซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์เพื่อการวัดและการอ่านค่าที่แม่นยำ พวกเขาแสดงภาพแสดงการอ่านแบบเรียลไทม์และด้วยความช่วยเหลือของซอฟต์แวร์ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษช่วยนำเสนอภาพเชิงลึกของอาคารหรือสิ่งของ
![ถ่ายภาพความร้อน](https://www.neonics.co.th/wp-content/uploads/2020/09/thermal-imaging-camera.jpg)
ระบบสแกนเนอร์อินฟราเรด
ระบบสแกนเนอร์อินฟราเรดเป็นระบบขนาดใหญ่ที่ออกแบบโดยคำนึงถึงโรงงานผลิตและสายพานลำเลียง พวกเขาสแกนสิ่งของหรือสิ่งของบนสายพานเช่นแผ่นโลหะหรือแก้วหลังจากการผลิตเสร็จสมบูรณ์เพื่อหาจุดอ่อนที่ควบคุมคุณภาพในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
![ระบบสแกนอินฟราเรด](https://www.neonics.co.th/wp-content/uploads/2020/09/infrared-scan.jpg)
ความเข้าใจผิดบางประการเกี่ยวกับ Infrared thermometer:
1) แสงเลเซอร์เป็นตัววัดอุณหภูมิ
ตัวชี้เลเซอร์ในเครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดเป็นเพียงตัวชี้เป้าหมายที่ระบุว่าคุณกำลังชี้เครื่องมือไปที่ใด เมื่อวัดความร้อนที่มาจากวัตถุที่อยู่ใกล้กันมากเลเซอร์จะช่วยให้คุณวัดอุณหภูมิเป้าหมายของคุณได้อย่างมันใจ
2) เครื่องวัดจะบอกอุณหภูมิภายใน
เครื่องวัดนี้ป็นเครื่องมือสำหรับวัดอุณหภูมิบริเวณพื้นผิว หากคุณกำลังอบอาหาร คุณจะต้องมีเครื่องวัดแบบหัววัดเพื่อบอกอุณหภูมิภายในของอาหารที่คุณกำลังปรุง Infraredจะให้อุณหภูมิพื้นผิวของอาหารเท่านั้นไม่สามารถวัดอุณหภูมิทะลุกระจก หรือของเหลวได้ เช่นตามหลักการแล้วคุณจะใช้เทอร์มอมิเตอร์อินฟราเรดเพื่อวัดอุณหภูมิพื้นผิวของน้ำมันบนกระทะเหล็กแต่ไม่ได้วัดอุณหภูมิของกระทะ
3) พื้นผิวทุกชนิดเหมือนกันทั้งหมด
พื้นผิวที่จะวัดอุณหภูมิด้วยเครื่องวัดชนิดนี้ไม่ได้มีคุณสมบัติที่เหมือนกันขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณชี้ปืนอินฟราเรดไปที่คุณมีแนวโน้มที่จะได้รับพลังงานInfraredที่ปล่อยออกมารูปแบบต่างๆ รูปแบบนี้เรียกว่าการเปล่งรังสี Emissivity เป็นการวัดความสามารถของวัสดุในการปล่อยพลังงานInfrared มีการวัดตามมาตราส่วนตั้งแต่ 0.00 ถึงต่ำกว่า 1.00 ดังนั้นวัตถุแต่ละชนิดจะรับและปล่อยรังสีอินฟราเรดไม่เท่ากัน ดังนั้นควรอ่านคู่มือการใช้งานและปรับค่า การเปล่งรังสี Emissivity ซึ่งเป็นค่าเฉพาะของวัตถุให้ถูกต้องก่อนการวัดเพื่อความแม่นยำ
สาเหตุอื่นๆ ของการอ่านอุณหภูมิที่ไม่ถูกต้องจากการใช้งานเครื่องวัดอินฟราเรด
สิ่งสำคัญที่สุดสองประการที่ควรคำนึงถึงคือ: อัตราส่วน D: S และการแผ่รังสี อย่างไรก็ตามมีสิ่งอื่นๆ อีกสองสามอย่างที่อาจส่งผลต่อความแม่นยำของการวัดด้วยเครื่องวัดชนิดนี้ได้แก่:
- 1) ไอน้ำ ควัน หมอก น้ำค้างแข็งและฝุ่นละอองในอากาศสามารถเบี่ยงเบนพลังงาน Infrared ของวัตถุบางส่วนก่อนที่จะถึงเทอร์โมมิเตอร์
- 2) เลนส์ที่สกปรกหรือเสียหายบนเทอร์โมมิเตอร์ IR อาจรบกวนความสามารถในการโฟกัสรังสีI nfrared
- 3) เครื่องวัดอินฟาเรดที่ถูกเก็บไว้ในที่ที่ร้อนกว่าหรือเย็นกว่าสภาพแวดล้อมที่ใช้งานอยู่อาจต้องใช้เวลาสักพักเพื่อให้ได้อุณหภูมิก่อนที่จะอ่านค่าได้อย่างแม่นยำ
- 4) สัญญาณรบกวนความถี่วิทยุ (RF) ที่รุนแรงอาจส่งผลต่อการอ่านอุณหภูมิ Infrared
0 Comment