Kızılötesi sıcaklık sensörüne giriş
Kızılötesi sıcaklık sensörü, bir nesnenin yaydığı kızılötesi radyasyon enerjisini kullanarak yüzey sıcaklığını ölçen temassız bir sensördür. Temel prensibi Stefan-Boltzmann yasasına dayanır: Mutlak sıfırın üzerinde sıcaklığa sahip tüm nesneler kızılötesi ışınlar yayar ve radyasyon yoğunluğu, nesnenin yüzey sıcaklığının dördüncü kuvvetiyle orantılıdır. Sensör, alınan kızılötesi radyasyonu dahili bir termopil veya piroelektrik dedektör aracılığıyla elektrik sinyaline dönüştürür ve ardından bir algoritma aracılığıyla sıcaklık değerini hesaplar.
Teknik özellikler:
Temassız ölçüm: Ölçülen nesneye temas etmeye gerek kalmaz, yüksek sıcaklıktaki ve hareketli hedeflerle kirlenme veya etkileşim önlenir.
Hızlı tepki hızı: milisaniye düzeyinde tepki, dinamik sıcaklık izleme için uygundur.
Geniş aralık: tipik kapsama alanı -50℃ ila 3000℃ (farklı modeller büyük ölçüde farklılık gösterir).
Güçlü uyum yeteneği: Vakum, aşındırıcı ortam veya elektromanyetik girişim senaryolarında kullanılabilir.
Temel teknik göstergeler
Ölçüm doğruluğu: ±1% veya ±1,5℃ (üst düzey endüstriyel sınıf ±0,3℃'ye ulaşabilir)
Emisivite ayarı: 0,1~1,0 ayarlanabilir (farklı malzeme yüzeyleri için kalibre edilmiştir)
Optik çözünürlük: Örneğin, 30:1, 1 cm çapındaki bir alanın 30 cm mesafeden ölçülebileceği anlamına gelir
Tepki dalga boyu: Yaygın 8~14μm (normal sıcaklıktaki nesneler için uygundur), kısa dalga tipi yüksek sıcaklık tespiti için kullanılır
Tipik uygulama durumları
1. Endüstriyel ekipmanların öngörücü bakımı
Bir otomobil üreticisi, motor yataklarına MLX90614 kızılötesi dizi sensörleri yerleştirdi ve yatak sıcaklık değişimlerini sürekli izleyerek ve yapay zeka algoritmalarını birleştirerek arızaları tahmin etti. Pratik veriler, yatak aşırı ısınma arızalarının 72 saat önceden uyarılmasının, arıza süresi kayıplarını yılda 230.000 ABD doları azaltabileceğini gösteriyor.
2. Tıbbi sıcaklık tarama sistemi
2020 COVID-19 pandemisi sırasında hastanelerin acil girişlerine yerleştirilen FLIR T serisi termal görüntüleme cihazları, ≤0,3℃ sıcaklık ölçüm hatası ile saniyede 20 kişinin anormal sıcaklık taramasını başardı ve yüz tanıma teknolojisiyle birleştirilerek anormal sıcaklıktaki personel yörünge takibi sağlandı.
3. Akıllı ev aletleri sıcaklık kontrolü
Üst düzey indüksiyonlu ocak, tencere tabanındaki sıcaklık dağılımını gerçek zamanlı olarak izlemek için Melexis MLX90621 kızılötesi sensörünü entegre eder. Yerel aşırı ısınma (örneğin, boş yanma) tespit edildiğinde, güç otomatik olarak azaltılır. Geleneksel termokupl çözümüyle karşılaştırıldığında, sıcaklık kontrol tepki hızı 5 kat artar.
4. Tarımsal hassas sulama sistemi
İsrail'deki bir çiftlik, ürün örtüsünün sıcaklığını izlemek ve çevresel parametrelere dayalı bir terleme modeli oluşturmak için Heimann HTPA32x32 kızılötesi termal görüntüleme cihazı kullanıyor. Sistem, damla sulama hacmini otomatik olarak ayarlayarak bağda %38 su tasarrufu sağlarken üretimi %15 artırıyor.
5. Güç sistemlerinin çevrimiçi izlenmesi
Devlet Şebekesi, bara bağlantıları ve izolatörler gibi önemli parçaların sıcaklığını günün 24 saati izlemek için yüksek gerilim trafo merkezlerinde Optris PI serisi çevrimiçi kızılötesi termometreler kullanmaktadır. 2022 yılında bir trafo merkezi, 110 kV ayırıcıların zayıf teması konusunda başarılı bir şekilde uyarı vererek bölgesel bir elektrik kesintisinin önüne geçmiştir.
Yenilikçi geliştirme trendleri
Çok spektral füzyon teknolojisi: Karmaşık senaryolarda hedef tanıma yeteneklerini geliştirmek için kızılötesi sıcaklık ölçümünü görünür ışık görüntüleriyle birleştirin
Yapay zeka sıcaklık alanı analizi: Tıbbi alanda iltihaplı bölgelerin otomatik olarak etiketlenmesi gibi derin öğrenmeye dayalı sıcaklık dağılım özelliklerini analiz edin
MEMS minyatürizasyonu: AMS tarafından piyasaya sürülen AS6221 sensörü yalnızca 1,5×1,5 mm boyutunda ve cilt sıcaklığını izlemek için akıllı saatlere yerleştirilebiliyor
Kablosuz Nesnelerin İnterneti entegrasyonu: LoRaWAN protokollü kızılötesi sıcaklık ölçüm düğümleri, petrol boru hattı izleme için uygun, kilometre düzeyinde uzaktan izleme sağlıyor
Seçim önerileri
Gıda işleme hattı: IP67 koruma seviyesine ve <100ms tepki süresine sahip modellere öncelik verin
Laboratuvar araştırması: 0,01℃ sıcaklık çözünürlüğüne ve veri çıkış arayüzüne (USB/I2C gibi) dikkat edin
Yangın koruma uygulamaları: 600℃'den fazla menzile sahip, duman penetrasyon filtreleriyle donatılmış patlamaya dayanıklı sensörleri seçin
5G ve uç bilişim teknolojilerinin yaygınlaşmasıyla birlikte kızılötesi sıcaklık sensörleri, tek ölçüm araçlarından akıllı algılama düğümlerine doğru gelişerek Endüstri 4.0 ve akıllı şehirler gibi alanlarda daha büyük uygulama potansiyeli göstermektedir.
Gönderim zamanı: 11 Şubat 2025