Inleiding tot infraroodtemperatuursensor
Infraroodtemperatuursensoren zijn contactloze sensoren die de infraroodstraling van een object gebruiken om de oppervlaktetemperatuur te meten. Het kernprincipe is gebaseerd op de wet van Stefan-Boltzmann: alle objecten met een temperatuur boven het absolute nulpunt zenden infraroodstraling uit, en de stralingsintensiteit is evenredig met de vierde macht van de oppervlaktetemperatuur van het object. De sensor zet de ontvangen infraroodstraling om in een elektrisch signaal via een ingebouwde thermozuil of pyro-elektrische detector en berekent vervolgens de temperatuurwaarde met behulp van een algoritme.
Technische kenmerken:
Contactloze meting: er hoeft geen contact te worden gemaakt met het te meten object, waardoor verontreiniging of interferentie door hoge temperaturen en bewegende doelen wordt vermeden.
Snelle reactietijd: milliseconderespons, geschikt voor dynamische temperatuurbewaking.
Breed bereik: typische dekking -50℃ tot 3000℃ (verschillende modellen variëren sterk).
Sterk aanpassingsvermogen: kan worden gebruikt in vacuüm, corrosieve omgevingen of situaties met elektromagnetische interferentie.
Kern technische indicatoren
Meetnauwkeurigheid: ±1% of ±1,5℃ (hoogwaardige industriële kwaliteit kan ±0,3℃ bereiken)
Emissiviteitsaanpassing: ondersteunt 0,1~1,0 instelbaar (gekalibreerd voor verschillende materiaaloppervlakken)
Optische resolutie: 30:1 betekent bijvoorbeeld dat een gebied met een diameter van 1 cm kan worden gemeten op een afstand van 30 cm
Responsgolflengte: gebruikelijk 8~14μm (geschikt voor objecten bij normale temperatuur), kortgolvig type wordt gebruikt voor detectie van hoge temperaturen
Typische toepassingsgevallen
1. Voorspellend onderhoud van industriële apparatuur
Een bepaalde autofabrikant installeerde MLX90614 infraroodsensoren bij de motorlagers en voorspelde storingen door continu de temperatuurveranderingen van de lagers te monitoren en AI-algoritmen te combineren. Uit praktijkgegevens blijkt dat het 72 uur van tevoren waarschuwen voor oververhitting van lagers de downtime-verliezen met 230.000 dollar per jaar kan verminderen.
2. Medisch temperatuurcontrolesysteem
Tijdens de COVID-19-pandemie van 2020 werden warmtebeeldcamera's uit de FLIR T-serie ingezet bij de noodingang van ziekenhuizen. Hiermee konden per seconde 20 personen worden gescreend op abnormale temperaturen, met een meetfout van de temperatuur van ≤0,3℃. In combinatie met gezichtsherkenningstechnologie kon de route van personeel bij abnormale temperaturen worden gevolgd.
3. Temperatuurregeling van slimme huishoudelijke apparaten
De hoogwaardige inductiekookplaat is uitgerust met de Melexis MLX90621 infraroodsensor om de temperatuurverdeling van de bodem van de pan in realtime te bewaken. Wanneer lokale oververhitting (zoals leegbranden) wordt gedetecteerd, wordt het vermogen automatisch verlaagd. Vergeleken met de traditionele thermokoppeloplossing is de reactiesnelheid van de temperatuurregeling vijf keer sneller.
4. Precisie-irrigatiesysteem voor de landbouw
Een boerderij in Israël gebruikt een Heimann HTPA32x32 infrarood-warmtebeeldcamera om de temperatuur van het gewas te monitoren en een transpiratiemodel te maken op basis van omgevingsparameters. Het systeem past automatisch het druppelirrigatievolume aan, wat 38% water bespaart in de wijngaard en de productie met 15% verhoogt.
5. Online monitoring van energiesystemen
State Grid gebruikt online infraroodthermometers uit de Optris PI-serie in hoogspanningsstations om de temperatuur van belangrijke onderdelen zoals busbarverbindingen en isolatoren 24 uur per dag te bewaken. In 2022 waarschuwde een onderstation met succes voor slecht contact van 110 kV-scheiders, waardoor een regionale stroomstoring werd voorkomen.
Innovatieve ontwikkelingstrends
Multispectrale fusietechnologie: combineer infraroodtemperatuurmeting met zichtbare lichtbeelden om de mogelijkheden voor doelherkenning in complexe scenario's te verbeteren
AI-temperatuurveldanalyse: analyseer de kenmerken van de temperatuurverdeling op basis van deep learning, zoals automatische labeling van ontstekingsgebieden in de medische sector.
MEMS-miniaturisatie: de door AMS gelanceerde AS6221-sensor is slechts 1,5 × 1,5 mm groot en kan in slimme horloges worden ingebouwd om de huidtemperatuur te bewaken
Integratie van draadloos internet der dingen: infraroodtemperatuurmeetknooppunten met het LoRaWAN-protocol bereiken een afstandsbewaking op kilometerniveau, geschikt voor het bewaken van oliepijpleidingen
Selectiesuggesties
Voedselverwerkingslijn: Geef prioriteit aan modellen met IP67-beschermingsniveau en responstijd <100 ms
Laboratoriumonderzoek: Let op de temperatuurresolutie van 0,01℃ en de gegevensuitvoerinterface (zoals USB/I2C)
Toepassingen voor brandbeveiliging: Selecteer explosieveilige sensoren met een bereik van meer dan 600℃, uitgerust met rookpenetratiefilters
Met de popularisering van 5G en edge computing-technologieën ontwikkelen infraroodtemperatuursensoren zich van enkelvoudige meetinstrumenten tot intelligente sensorknooppunten. Dit toont een groter toepassingspotentieel in sectoren zoals Industrie 4.0 en slimme steden.
Plaatsingstijd: 11-02-2025