CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ KHÔNG TIẾP XÚC LÀ GÌ? CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ HỒNG NGOẠI LÀ GÌ?

Cảm biến nhiệt độ không tiếp xúc hay còn gọi là cảm biến nhiệt độ hồng ngoại là cảm biến đo nhiệt độ không tiếp xúc dựa trên nguyên lý cảm nhận về các chùm tia hồng ngoại của vật cần đo nhiệt độ. Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại sẽ tính toán năng lượng thu về của chùm tia hồng ngoại để cho ra giá nhiệt độ tương ứng.

Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại cảm nhận các sóng điện từ trong phạm vi 700 nm đến 14.000 nm. Bởi vì năng lượng hồng ngoại phát ra của bất kỳ vật thể nào cũng tỷ lệ với nhiệt độ của nó, tín hiệu thu về cung cấp giá trị chính xác về nhiệt độ của vật thể mà cảm biến hướng tới. Ngoài ra, còn một số dòng cảm biến nhiệt độ hồng ngoại có thể vừa đo nhiệt độ của vật vừa tự đo nhiệt độ cho chính nó để đảm bao môi trường làm việc của cảm biến là phù hợp.

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ HỒNG NGOẠI?

Nguyên lý đo nhiệt độ hồng ngoại: Hồng ngoại là sóng có bước sóng dài hơn ánh sáng khả kiến (ánh sáng có thể nhìn thấy được). Mắt người bình thường có thể thấy ánh sáng có bước sóng khoảng từ 0.36µm tới 0.72µm. Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại không tiếp xúc sẽ cảm nhận về các chùm tia mang năng lượng để tính toán nhiệt độ cần đo.

CẤU TẠO CỦA CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ HỒNG NGOẠI KHÔNG TIẾP XÚC?

Các thiết kế của nhiệt kế hồng ngoại (IRT) đã tồn tại ít nhất từ ​​cuối thế kỷ XIX, các khái niệm khác nhau đã được Charles A. Darling đưa ra trong cuốn sách "Pyrometry", xuất bản năm 1911. Tuy nhiên, phải chờ đến khi những năm 1930 khi mà công nghệ đã có sẵn để biến những khái niệm này thành các công cụ đo lường thực tế. Kể từ thời điểm đó, đã có sự phát triển đáng kể trong thiết kế và những kiến thức chuyên môn về đo lường và ứng dụng đã được tích lũy và kỹ thuật đo nhiệt độ không tiếp xúc này đã được chấp nhận và được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và nghiên cứu. 

Cấu tạo của cảm biến nhiệt độ hồng ngoại không tiếp xúc bao gồm một thấu kính để tập trung năng lượng hồng ngoại (IR) vào cảm biến, nó sẽ chuyển đổi năng lượng thành tín hiệu điện có thể được hiển thị theo đơn vị nhiệt độ sau khi được bù đắp cho sự thay đổi nhiệt độ xung quanh.

Thiết kế này tạo điều kiện thuận lợi cho việc đo nhiệt độ từ khoảng cách xa mà không cần tiếp xúc với đối tượng cần đo. Do đó, cảm biến nhiệt độ hồng ngoại rất hữu ích để đo nhiệt độ trong những trường hợp không thể sử dụng cặp nhiệt điện hoặc cảm biến loại đầu dò khác hoặc không tạo ra dữ liệu chính xác vì nhiều lý do. Một số trường hợp điển hình cần sử dụng cảm biến nhiệt độ không tiếp xúc là nơi đối tượng được đo đang chuyển động, khi đối tượng được bao quanh bởi trường EM, như trong hệ thống sưởi cảm ứng, nơi vật thể được chứa trong chân không hoặc bầu khí quyển được kiểm soát khác, hoặc trong các ứng dụng yêu cầu phản hồi nhanh.

Năng lượng IR đã nêu trước đây được phát ra bởi tất cả các vật liệu trên nhiệt độ Kevin (0° K). Bức xạ hồng ngoại là một phần của Quang phổ điện từ và chiếm tần số giữa ánh sáng nhìn thấy và sóng vô tuyến. Năng lượng IR của quang phổ trải dài các bước sóng từ 0,7 micromet đến 1000 micromet (microns). Trong dải sóng này, chỉ có tần số từ 0,7 micron đến 20 micron được sử dụng để đo nhiệt độ thực tế hàng ngày. Điều này là do cảm biến nhiệt độ hồng ngoại hiện tại cho ngành công nghiệp không đủ nhạy để phát hiện lượng năng lượng rất nhỏ ở bước sóng vượt quá 20 micron.

Quang phổ điện từ hiển thị phạm vi đầy đủ của bức xạ điện từ. Vùng quang phổ có bước sóng ngắn hơn màu tím được gọi là bức xạ tử ngoại, và vùng của quang phổ có bước sóng dài hơn màu đỏ được gọi là bức xạ hồng ngoại.

ỨNG DỤNG CỦA CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ HỒNG NGOẠI?

Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại dùng để đo nhiệt độ các vật thể mà không cần gắn trực tiếp (không cần tiếp xúc trực tiếp) với vật đó. Tùy theo chất liệu của vật thể cần đo mà chúng ta sẽ lựa chọn những dòng cảm biến nhiệt độ hồng ngoại phù hợp.

Ngày nay, cảm biến nhiệt độ không tiếp xúc được sử dụng rộng rãi trong thực tế để đo các bề mặt mà không cần gắn trực tiếp cảm biến vào vật cần đo với độ chính xác cao, ổn định, phù hợp với nhiều ứng dụng như đo nhiệt độ bề mặt thép, đo nhiệt độ tôn kẽm, đo nhiệt độ sản phẩm.

CÁC LOẠI CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ HỒNG NGOẠI PHỔ BIẾN?

Trong giới hạn của bài viết này chúng tôi chỉ giới thiệu cảm biến nhiệt độ hồng ngoại CALEX dòng PyroCouple có bước sóng từ 8 to 14 μm chuyên dùng đo nhiệt độ không tiếp xúc các vật thể phi kim, các vật thể thông thường như: đo nhiệt độ cao su, đo nhiệt độ giấy, đo nhiệt độ gỗ, đo nhiệt độ các bề mặt thông dụng khác với khoảng cách đo 1 mét (1000 mm). Dòng cảm biến nhiệt độ hồng ngoại PyroCouple CALEX (Made in UK) có 3 tùy chọn dải đo như sau:

1/ Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại PC151LT-0 (Dải đo -20 đến 100 độ C, ngõ ra 4-20mA, Cáp 1m, môi trường <70 độ C)

2/ Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại PC151MT-0 (Dải đo 0 đến 250 độ C, ngõ ra 4-20mA, Cáp 1m, môi trường <70 độ C)

3/ Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại PC151HT-0 (Dải đo 0 đến 500 độ C, ngõ ra 4-20mA, Cáp 1m, môi trường <70 độ C)

Hi vọng bài viết giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cảm biến nhiệt độ hồng ngoại đo không tiếp xúc và ứng dụng của nó. Có nhiều dòng cảm biến nhiệt độ hồng ngoại đo nhiệt độ cho các vật thể khác nhau, cần phải chọn đúng loại cảm biến để đo được chính xác. Nếu cần tư vấn thêm xin lòng liên hệ Sensors Việt Nam để được hỗ trợ.

XEM THÊM CÁC LOẠI CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ HỒNG NGOẠI: https://sensors.vn/hang-san-xuat/calex-uk.html