光ファイバー赤外線温度計の原理

光ファイバー赤外線温度計の原理

光ファイバー赤外線温度計は、赤外線温度計の一種です。光ファイバーセンシング高温計とも呼ばれ、通常の赤外線温度計と同様に、その主な原理は、非接触方式で物体自体を感知し、赤外線を放射して物体の表面温度を検出することです。光ファイバー赤外線温度計の場合、通常の赤外線温度計との違いは、光ファイバーを介して赤外線をセンサーに送信するため、温度計を光学系と回路システムから分離できることです。

光ファイバー赤外線温度計の原理
赤外線は自然界で最も広く分布している電磁放射の 1 つで、通常の環境にあるあらゆる物体は自身の分子と原子の不規則な運動を生成し、熱赤外線エネルギーを絶え間なく放射します。分子と原子の運動が激しいほど、放射されるエネルギーは大きくなり、逆に、放射されるエネルギーが大きいほど、放射されるエネルギーは小さくなります。絶対零度を超える物体は、自身の分子運動によって赤外線を放射します。

したがって、物体自体から放射される赤外線エネルギーを測定することで、その表面温度を正確に測定することができ、これが赤外線温度測定の客観的な基礎となります。赤外線エネルギーは光検出器に焦点を合わせ、対応する電気信号に変換されます。信号は、機器の内部アルゴリズムとターゲットの放射率に従って、増幅器と信号処理回路を通過し、測定対象の温度値に補正されます。光ファイバー赤外線温度計は、レンズによって直接センサーに焦点を合わせるのではなく、光ファイバーを介してセンサーに光を伝送します。その他の原理は、通常の赤外線温度計と同じです。

光ファイバー赤外線温度計の利点
1、光学システムと回路システムが独立しているため、工業現場での応用では、温度計を光学システムに取り付けて高温環境（200度の現場環境に耐えられる）に設置し、長時間オンラインで安定して動作させることができます。光学システムは電気を含まないため、工業現場の設置は完全に防爆です。高温計の回路部分は、光ファイバーと光学部分を介して接続し、屋内または高温現場から離れた場所に設置できるため、温度測定現場の高温が計器の温度測定に干渉することを回避できます。

2、光ファイバー赤外線温度計の赤外線信号は、特殊な材料の赤外線ファイバーを介してセンサーに伝送されるため、光路はファイバーに集中し、光ファイバーの断面のサイズのスポットのみが光ファイバーを介してセンサーに伝送され、センサー上の大きな領域の光が直接センサーに集中することがなくなり、センサーが焼き付くことがセンサーの動作安定性と寿命に影響します。また、赤外線ファイバーは特殊な材料を使用して、ファイバーを通過するために必要な赤外線波長のみを選択できるため、センサー上の光の焼き付きがさらに軽減されます。そのため、光赤外線温度計は、一体型赤外線温度計と比較して、安定性が向上し、耐用年数が長くなります。

光ファイバー赤外線温度計の主な応用分野
赤外線温度計は業界で非常に広く使用されていますが、最も多く使用されているのは主にポータブル赤外線温度計とオンライン赤外線温度計です。現在、光ファイバー赤外線温度計技術の成熟度が高まり、産業分野でのメリットがますます顕著になっているため、光ファイバー赤外線温度計は徐々に統合型赤外線温度計のオンライン温度測定に取って代わり、産業分野のさまざまな場面に適用され始めています。

光ファイバー赤外線温度計は現在、工業分野が主な応用市場です。一体型赤外線温度計の使用環境要件は非常に厳しいため、一般的には、機器の設置場所の周囲温度が 50 度を超えないようにする必要があります。そうしないと、回路部品が温度の影響を受け、測定値が歪んだり、機器が損傷したりする可能性があります。そのため、工業分野で一般的に使用されている一体型赤外線温度計には、水冷式の冷却セットやその他の保護対策が装備されており、設置の手間がかからず、使用コストも高くなります。光ファイバー赤外線温度計は分割設計で、基本的な温度に依存しない光学系 (つまり、光プローブ) は温度測定場所に設置されます。そして、周囲温度要件がより厳しい信号処理/表示は、温度測定場所から離れた場所に設置されます。これにより、信号処理/表示が常に正常に動作していることを保証できます。赤外線ファイバーの途中で赤外線光ファイバーを通過し、光プローブで受信された赤外線信号は、信号処理プロセッサに送信され、処理されます。信号処理プロセッサは、信号を処理し、温度を測定します。 このように、この機器は長期にわたる安定性と信頼性を備え、設置が簡単で、水冷などの冷却手段を使用せず、低コストで機器のメンテナンスが容易です。