שיטות שונות למדידת טמפרטורה ללא מגע בתעשייה

ישנן מספר שיטות שונות למדידת טמפרטורה של יישומים תעשייתיים. פעמים רבות משתמשים בשיטה הקלאסית לפיה מודדים טמפרטורה באמצעות טרמומטר, אולם המגבלה הראשית של שיטה זו היא שהיא מחייבת מגע בין הטרמומטר לאובייקט הנמדד. בשל כך שיטה זו אינה מתאימה עבור יישומים תעשייתיים רבים בהם לא ניתן לאפשר מגע בין השניים מסיבות שונות (כמו למשל במקרים בהם יש שינוע של אובייקטים, או בטמפרטורות גבוהות מאוד).

בנוסף לכך, שיטה זו היא יחסית איטית עקב הצורך באיזון תרמי בין הטרמומטר לאובייקט הנמדד. לכן, על מנת לענות על הצורך במדידת טמפרטורה ליישומים תעשייתיים ללא מגע, פותחו שיטות אחרות למדידת טמפרטורה. על מנת לבחור בשיטת מדידת טמפרטורה נטולת מגע המתאימה ביותר עבורכם חשוב להכיר את ההבדלים בין שיטות המדידות השונות.

מד טמפרטורה ללא מגע באמצעות קרינת אינפרא אדום

שיטה אפקטיבית למדידת טמפרטורה ללא מגע היא מדידה המבוססת על קרינת אינפרא אדום. קרינת אינפרא אדום היא קרינה אלקטרו-מגנטית הנפלטת מכל אובייקט באשר הוא ובאמצעות מדידת הקרינה הנפלטת מאובייקט מסוים ניתן למדוד את הטמפרטורה שלו.

בכדי למדוד קרינה זו משתמשים לרוב במצלמת אינפרא אדום. יתרונות מצלמה זו הם שמדובר במדידת טמפרטורה ללא מגע שניתן באמצעותה למדוד לא רק את הטמפרטורה הספציפית של האובייקט הנמדד אלא גם את התפלגות הטמפרטורות בין האובייקטים השונים שאותם קולטת המצלמה.

חשוב לציין שעל מנת לקבל אומדן מדויק של הטמפרטורה באמצעות קרינת אינפרא אדום יש לקחת בחשבון גורמים שונים כגון חומר הגלם ממנו עשוי האובייקט ומצב פני השטח שלו המשפיעים על רמת הפליטה של הקרינה.

ישנם גלאי טמפרטורה שונים אשר באמצעותם ניתן לקבוע את הטמפרטורה של קרינת האינפרה אדום הנפלטת מהאובייקט:

• תרמופייל – Thermopile: מתבסס על אפקט תרמואלקטרי שבו מתח חשמלי נוצר על ידי הצטלבות בין שתי מתכות שונות.
• גלאי פירואלקטרי – Pyroelectric Detector: האלמנטים הרגישים לקרינה מורכבים מחומר פירואלקטרי עם שני אלקטרודות שקועות. האפקט הפירואלקטרי מייצר מטען על פני השטח המומר לאות אלקטרוני הניתן למדידה.
• בולומטר Bolometer – גלאי המבוסס על תלות המתח החשמלי של הנגד בטמפרטורה. מתאים במיוחד למדידת אובייקטים בעלי מקדם עמידות גבוה לחום. מצלמות תרמיות, המייצרות דימוי מרחבי המציג את התפלגות הטמפרטורות הנפלטות מהאובייקטים, מתבססות לרוב על גלאים בולומטריים.
  

כיצד לבחור בשיטת מדידת הטמפרטורה המתאימה ביותר?

על מנת לבחור בטכנולוגיית מדידת טמפרטורה ללא מגע המתאימה ביותר עבורכם יש לקחת בחשבון האם נדרשת מדידת טמפרטורה של נקודה יחידה, או שיש גם צורך במדידה של התפלגות הטמפרטורה לאורך האובייקט.

אם מדובר בטמפרטורה הומוגנית על פני השטח, או כזו שבה אין צורך במידע על טמפרטורה תלוי מיקום, אז הרי שמדידת טמפרטורה של נקודה יחידה תספיק. חיישני טמפרטורה אשר יכולים רק לתעד את הטמפרטורה בנקודה יחידה נקראים פירומטרים.

לעומת פירומטרים, מצלמות תרמיות, או מצלמות אינפרא אדום, יכולות לספק מידע הרבה יותר רחב ויכולות למשל להצביע על הנקודות החמות או הקרות ביותר באזור הנמדד. התפלגות הטמפרטורה על פני האזור הנמדד מוצגת באמצעות תמונה צבעונית מלאכותית.

חשוב לציין כי מצלמת אינפרה אדום יכולה לספק כמות אדירה של מידע שאותו יש לעבד, ולכן היא גם לרוב יקרה יותר.

אז איך בוחרים בין מצלמת אינפרא אדום לפירומטר?

טכנולוגיה למדידת טמפרטורה באמצעות קרינת אינפרא אדום מבוססת על תהליך מורכב המותנה במספר גורמים ומגבלות. למשל, חיישני אינפרא אדום עושים שימוש בתחומי אורך גל שונים של הספקטרום האינפרא אדום, בהתאם לטווח הטמפרטורה הנמדדת. לכן, על מנת לבחור באמצעי מדידת הטמפרטורה המתאים ביותר עבורכם, יש לקחת את בחשבון את כל הגורמים ומגבלות הקיימים באובייקט הנמדד ובסביבתו, שכן כל אחד מהם יכול להשפיע על אמצעי המדידה.

חשוב גם לשקלל את המרחק הקיים בין האזור, או האובייקט, הנמדד לאמצעי המדידה. בפירומטרים, למשל, ישנן עדשות שונות אשר מאפשרות בהתאם למקם את המכשיר במרחקים שונים (כמובן, שבמקרה הנ"ל הדבר גם תלוי במידות האזור או האובייקט הנמדד – ככל שהוא גדול יותר, כך ניתן למקם את הפירומטר במרחק רב יותר, ולהיפך).

לכן, יש לחקור, למדוד ולאמת את כל הנתונים הללו לפני שבוחרים באמצעי המדידה המתאים ביותר עבור השימוש שלכם.

העתיד כבר כאן

תהיה אשר תהיה הבחירה שלכם, אין ספק כי תחום מדידת הטמפרטורה ללא מגע עבר תמורות משמעותיות בשנים האחרונות. כיום, מצלמות אינפרא אדום ופירומטרים מאפשרים ניטור ובקרת טמפרטורה מדויקים מאי פעם, כמו גם התממשקות עם מערכות הפעלה שונות, בכדי לספק לכם את מלוא הנתונים הרלוונטיים עבורכם.

חברת IBT מתמחה בפתרונות מתקדמים בתחומי בקרת טמפרטורה וטיפול תרמי לתעשייה, למעבדות ולהיי טק.
למידע נוסף וייעוץ מקצועי לבחירת אמצעי מדידת הטמפרטורה המתאים ביותר עבורך מוזמנ/ת ליצור עמנו קשר לטלפון 03-6879901 או באמצעות טופס יצירת הקשר באתר.