Introduktion til infrarød temperatursensor
En infrarød temperatursensor er en berøringsfri sensor, der bruger infrarød strålingsenergi frigivet af et objekt til at måle overfladetemperaturen. Dens kerneprincip er baseret på Stefan-Boltzmanns lov: alle objekter med en temperatur over det absolutte nulpunkt vil udstråle infrarøde stråler, og strålingsintensiteten er proportional med objektets overfladetemperatur i fjerde potens. Sensoren konverterer den modtagne infrarøde stråling til et elektrisk signal via en indbygget termosøjle eller pyroelektrisk detektor og beregner derefter temperaturværdien via en algoritme.
Tekniske funktioner:
Berøringsfri måling: Ingen grund til at berøre det objekt, der måles, hvilket undgår kontaminering eller interferens med høje temperaturer og bevægelige mål.
Hurtig responshastighed: millisekundrespons, egnet til dynamisk temperaturovervågning.
Bredt område: typisk dækning -50℃ til 3000℃ (forskellige modeller varierer meget).
Stærk tilpasningsevne: kan bruges i vakuum, korrosivt miljø eller scenarier med elektromagnetisk interferens.
Kernetekniske indikatorer
Målenøjagtighed: ±1% eller ±1,5 ℃ (avanceret industriel kvalitet kan nå ±0,3 ℃)
Justering af emissivitet: understøtter 0,1~1,0 justerbar (kalibreret til forskellige materialeoverflader)
Optisk opløsning: For eksempel betyder 30:1, at et område med en diameter på 1 cm kan måles i en afstand af 30 cm.
Responsbølgelængde: Almindelig 8~14μm (egnet til objekter ved normal temperatur), kortbølgetypen bruges til detektion af høj temperatur
Typiske anvendelsestilfælde
1. Prædiktiv vedligeholdelse af industrielt udstyr
En bestemt bilproducent installerede MLX90614 infrarøde array-sensorer på motorlejerne og forudsagde fejl ved løbende at overvåge ændringer i lejetemperaturen og kombinere AI-algoritmer. Praktiske data viser, at advarsel om fejl i lejeoverophedning 72 timer i forvejen kan reducere tab ved nedetid med 230.000 amerikanske dollars om året.
2. Medicinsk temperaturscreeningssystem
Under COVID-19-pandemien i 2020 blev FLIR T-serien af termiske kameraer anvendt ved hospitalernes nødindgange. De opnåede screening for unormal temperatur på 20 personer i sekundet med en temperaturmålingsfejl på ≤0,3 ℃. Kombineret med ansigtsgenkendelsesteknologi blev der opnået sporing af personalets bane med unormal temperatur.
3. Temperaturstyring af smarte husholdningsapparater
High-end induktionskogekomfuret integrerer Melexis MLX90621 infrarød sensor til at overvåge temperaturfordelingen i bunden af gryden i realtid. Når der registreres lokal overophedning (f.eks. tom forbrænding), reduceres effekten automatisk. Sammenlignet med den traditionelle termoelementløsning øges temperaturstyringens reaktionshastighed med 5 gange.
4. Præcisionsvandingssystem til landbruget
En gård i Israel bruger Heimann HTPA32x32 infrarødt termisk kamera til at overvåge temperaturen i afgrødernes krone og opbygge en transpirationsmodel baseret på miljøparametre. Systemet justerer automatisk drypvandingsmængden, hvilket sparer 38 % vand i vinmarken, samtidig med at produktionen øges med 15 %.
5. Online overvågning af elsystemer
State Grid anvender Optris PI-serien af online infrarøde termometre i højspændingsstationer for at overvåge temperaturen på vigtige dele såsom samleskinnesamlinger og isolatorer 24 timer i døgnet. I 2022 advarede en transformerstation med succes om dårlig kontakt i 110 kV-afbrydere og undgik dermed et regionalt strømafbrydelse.
Innovative udviklingstendenser
Multispektral fusionsteknologi: Kombiner infrarød temperaturmåling med billeder fra synligt lys for at forbedre målgenkendelsesfunktionerne i komplekse scenarier
AI-temperaturfeltanalyse: Analysér temperaturfordelingskarakteristika baseret på deep learning, såsom automatisk mærkning af inflammatoriske områder inden for det medicinske område
MEMS-miniaturisering: AS6221-sensoren lanceret af AMS er kun 1,5 × 1,5 mm i størrelse og kan integreres i smartwatches for at overvåge hudtemperaturen.
Trådløs integration af tingenes internet: LoRaWAN-protokollens infrarøde temperaturmålingsnoder opnår fjernovervågning på kilometerniveau, egnet til overvågning af olierørledninger
Forslag til valg
Fødevareforarbejdningslinje: Prioriter modeller med IP67-beskyttelsesniveau og responstid <100ms
Laboratorieundersøgelser: Vær opmærksom på en temperaturopløsning på 0,01 ℃ og dataoutputgrænseflade (f.eks. USB/I2C)
Brandbeskyttelsesapplikationer: Vælg eksplosionssikre sensorer med et område på mere end 600 ℃, udstyret med røgfiltre.
Med populariseringen af 5G og edge computing-teknologier udvikler infrarøde temperatursensorer sig fra individuelle måleværktøjer til intelligente sensornoder, hvilket viser et større anvendelsespotentiale inden for områder som Industri 4.0 og smarte byer.
Opslagstidspunkt: 11. feb. 2025