体温計の性能指標

Mar 02, 2023

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体温計の性能指標

 

温度測定範囲: 各タイプの温度計には、狭すぎず広すぎず、それぞれ固有の温度測定範囲があります。 一般に、温度測定範囲が狭いほど、温度を監視するための出力信号の分解能は高くなります。 精度と信頼性は簡単に解決できます。 温度測定範囲が広すぎると温度測定精度が低下します


使用波長: 黒体輻射の法則によれば、スペクトルの短波帯における温度による輻射エネルギーの変化は、放射率誤差による輻射エネルギーの変化を超えます。 したがって、温度を測定するときはできるだけ短波を使用する方が良いですが、検出された物体と組み合わせて放射率の要素を考慮する必要があります。


ターゲット材料の放射率と表面特性によって高温計のスペクトル応答波長が決まり、高反射率の合金材料の場合、放射率が低いか、放射率が変化します。 高温領域では、金属材料を測定するjiaの波長は近赤外であり、{{0}}.8~1.0μmが選択可能です。 その他の温度帯では1.6、2.2、3.9μmが選択可能です。 一部の材料は特定の波長で透明であるため、赤外線エネルギーはこれらの材料を透過します。この材料には特別な波長を選択する必要があります。たとえば、1.0、2.2、および 3.9 μm の波長でガラスの内部温度を測定するなどです。 (テストするガラスは非常に厚い必要があります。そうでないとガラスが通り抜けてしまいます)。 5.0μmはガラスの表面温度の測定に使用されます。 低温領域の測定には8~14μmが適しており、ポリエチレンプラスチックフィルムの測定には3.43μm、ポリエステルの場合は4.3または7.9μmが使用され、厚さは0.4mmを超えます。 8~14μm、4.64μmの狭帯域で火炎中のCOを測定、4.47μmで火炎中のNO2を測定など。


スポットサイズ:温度計の測定点の面積を「スポットサイズ」といいます。 最良の温度測定値を得るには、温度計とテスト対象物との間の距離が適切な範囲でなければなりません。 ターゲットからの距離が遠いほど、スポットサイズは大きくなります。 したがって、アプリケーションでは、距離とスポット サイズの比、つまり D:S に注意を払う必要があります。 測定距離を決定するときは、ターゲットの直径が測定されたスポット サイズ以上になるように注意する必要があります。 ターゲットが測定対象のスポット サイズより小さい場合、温度計は背景のオブジェクトの温度も同時に測定するため、読み取りの精度が低下します。


赤外線温度計は原理により単色温度計と二色温度計(放射比色温度計)に分けられます。 単色温度計の場合、温度を測定する場合、測定対象の領域が温度計の視野を満たす必要があります。 一般に、測定されたターゲット サイズが視野の 50 パーセントを超えることが推奨されます。 ターゲットのサイズが視野より小さい場合、背景放射エネルギーが温度計の視野に入り、温度の読み取りに干渉し、誤差が生じます。 2 色高温計の場合、温度は 2 つの独立した波長帯域の放射エネルギーの比によって決まります。 したがって、測定対象物が小さすぎて視野に入らない場合や、測定経路上に放射線エネルギーを減衰させる煙、塵、障害物がある場合には、測定結果に大きな影響を与えません。 小さなターゲットが移動または振動しており、場合によっては視野内で移動したり、部分的に視野外に移動したりする可能性がある場合、このような条件下では、2 色温度計を使用することがより適切です。 温度計と対象物の間に直接照準を合わせることが不可能で、測定チャンネルが曲がったり、狭くなったり、詰まったりしている場合には、2 色の光ファイバー温度計を選択するのが適切です。 これは、直径が小さく、柔軟性があり、湾曲した、遮断された、折り畳まれたチャネルを介して光放射エネルギーを伝達できるため、アクセスが困難なターゲット、過酷な条件下、または電磁場の近くでの測定が可能になります。


距離係数 (光学分解能) は、高温計プローブからターゲットまでの距離 D とスポット直径の比である D:S 比によって決まります。 環境条件により温度計を対象物から遠くに設置する必要があり、小さな対象物を測定する場合は、光学分解能の高い温度計を選択する必要があります。 光学解像度が高くなるほど、D:S 比も大きくなります。 温度計が対象物から遠く離れており、対象物が小さい場合は、距離係数の大きい温度計を選択する必要があります。 焦点距離が固定されたパイロメーターの場合、光学システムの焦点では​​スポットが小さく、焦点に近づくにつれてスポットが増加します。 距離要因は 2 つあります。 したがって、焦点に近い距離と遠い距離の温度を正確に測定するには、測定対象のサイズが焦点でのスポットサイズよりも大きい必要があります。 ズーム温度計は焦点位置が小さく、対象物までの距離に応じて調整できます。 D:S を大きくすると受信エネルギーが減少します。 受信口径を大きくしないと、距離係数D:Sを大きくすることが困難となる。


応答時間: 測定温度変化に対する赤外線温度計の反応速度を示します。測定値に達してからエネルギーの 95% が経過するまでに必要な時間として定義されます。これは、光検出器、信号処理回路、表示システムの時定数に関係します。 。 対象物の移動速度が非常に速い場合や、急速に加熱される対象物を測定する場合には、応答の速い赤外線温度計を選択する必要があります。そうしないと、十分な信号応答が得られず、測定精度が低下します。 熱慣性が存在する定常またはターゲットの熱プロセスの場合、パイロメーターの応答時間を緩和できます。 したがって、赤外線温度計の応答時間の選択は、主に対象物の移動速度と対象物の温度変化速度に基づいて、測定対象物の状況に適応させる必要があります。 静止したターゲットや熱慣性によるターゲットの場合、または既存の制御機器の速度が制限されている場合、パイロメーターの応答時間を緩和することができます。


信号処理機能:赤外線温度計には、部品生産などの離散工程と連続工程の違いから、次のようなさまざまな信号処理機能(ピークホールド、バレーホールド、平均値など)が求められます。ベルトコンベア上のボトルの温度を測定するには、ピークホールド機能を使用してその温度の出力信号をコントローラーに送信する必要があります。そうしないと、温度計がボトル間の低い方の温度値を読み取ってしまいます。 ピークホールドを使用する場合は、少なくとも 1 つのボトルが常に測定されるように、温度計の応答時間をボトル間の時間間隔よりわずかに長く設定する必要があります。

 

2 Infrared thermometer

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