Standar Prinsip Pengukuran dan Contoh Penerapan Termometer Inframerah
Ada banyak keuntungan menggunakan termometer inframerah untuk pengukuran suhu non-kontak, mulai dari benda kecil atau sulit dijangkau hingga bahan kimia korosif dan bahan permukaan yang sensitif. Artikel ini akan membahas keuntungan ini dan menjelaskan ruang lingkup penerapan dalam menentukan pilihan termometer inframerah yang tepat. Karena pergerakan atom dan molekul, setiap benda memancarkan gelombang elektromagnetik, dan panjang gelombang atau rentang spektral terpenting untuk pengukuran suhu non-kontak adalah antara 0.2 dan 2.0 μ M. sinar alami dalam kisaran ini disebut sebagai radiasi termal atau radiasi inframerah.
Alat uji pengukuran suhu dengan radiasi infra merah benda yang diukur disebut termometer radiasi, termometer radiasi, atau termometer inframerah menurut standar industri Jerman DIN16160. Nama-nama ini juga berlaku untuk instrumen yang mengukur suhu menggunakan sinar tampak berwarna yang dipancarkan oleh objek yang diukur, serta instrumen yang memperoleh suhu dari kerapatan radiasi spektral relatif.
Keuntungan pengukuran suhu menggunakan termometer inframerah
Ada banyak keuntungan pengukuran suhu non-kontak dengan menerima radiasi infra merah dari objek yang diukur. Dengan cara ini, pengukuran suhu dapat dilakukan tanpa masalah pada benda yang sulit dijangkau atau dipindahkan, seperti material dengan kinerja perpindahan panas yang buruk atau kapasitas panas yang sangat kecil. Waktu respons yang singkat dari termometer inframerah dapat dengan cepat mencapai penyesuaian sirkuit yang efektif. Termometer ini tidak mempunyai komponen yang dapat mengalami keausan sehingga tidak ada biaya yang terus menerus seperti menggunakan termometer. Terutama pada benda yang diukur sangat kecil, seperti menggunakan pengukuran kontak, konduktivitas termal benda tersebut akan mengakibatkan kesalahan pengukuran yang signifikan. Tidak ada keraguan bahwa termometer dapat digunakan di sini, serta untuk bahan kimia korosif atau permukaan sensitif, seperti pada cat, kertas, dan jalur plastik. Dengan pengukuran kendali jarak jauh, dimungkinkan untuk menjauhi area berbahaya, sehingga operator tidak berbahaya.
Prinsip dan Konstruksi Termometer Inframerah
Fokuskan inframerah yang diterima dari objek yang diukur pada detektor melalui lensa dan filter. Detektor menghasilkan sinyal arus atau tegangan yang sebanding dengan suhu dengan mengintegrasikan kerapatan radiasi objek yang diukur. Pada komponen listrik yang terhubung, sinyal suhu dilinearisasi, daerah emisivitas dikoreksi, dan diubah menjadi sinyal keluaran standar.
Pada prinsipnya, ada dua jenis pendeteksi suhu: pendeteksi suhu portabel dan pendeteksi suhu tetap. Oleh karena itu, ketika memilih detektor suhu inframerah yang sesuai untuk titik pengukuran yang berbeda, karakteristik berikut akan menjadi karakteristik utama:
1. Kolimator
Kolimator mempunyai fungsi ini sehingga balok atau titik ukur yang dirujuk oleh termometer dapat terlihat. Area yang luas dari objek yang diukur sering kali tidak dilengkapi dengan kolimator. Saat mengukur benda kecil dan jarak jauh, disarankan untuk menggunakan alat bidik berupa cermin transparan dengan skala dashboard atau titik penunjuk laser.
2. Lensa
Lensa menentukan titik pengukuran termometer. Untuk benda besar, termometer dengan panjang fokus tetap biasanya sudah cukup. Namun bila jarak pengukuran jauh dari titik fokus, maka bayangan tepi titik pengukuran akan menjadi tidak jelas. Oleh karena itu, lebih baik menggunakan lensa zoom. Dalam rentang zoom yang diberikan, termometer dapat mengatur jarak pengukuran. Termometer baru ini memiliki lensa yang dapat diganti dengan zoom, dan lensa dekat dan jauh dapat diganti tanpa kalibrasi dan pemeriksaan ulang.
3. Sensor, yaitu penerima spektral
Saat memilih sensitivitas spektral, pertimbangan juga harus diberikan pada pita spektral serapan hidrogen dan karbon dioksida. Dalam rentang panjang gelombang tertentu, yang dikenal sebagai "jendela atmosfer", H2 dan CO2 hampir menembus cahaya inframerah. Oleh karena itu, sensitivitas termometer terhadap variasi cahaya harus berada dalam kisaran ini untuk mengecualikan dampak perubahan konsentrasi di atmosfer. Saat mengukur film tipis atau kaca, perlu juga mempertimbangkan bahan yang tidak mudah ditembus dalam rentang panjang gelombang tertentu. Untuk menghindari kesalahan pengukuran yang disebabkan oleh cahaya latar, digunakan sensor yang sesuai yang hanya menerima suhu permukaan. Logam memiliki karakteristik fisik ini, dan emisivitasnya meningkat seiring dengan berkurangnya panjang gelombang. Berdasarkan pengalaman, pengukuran suhu logam umumnya memilih panjang gelombang pengukuran yang lebih pendek.
