Hoe werken infraroodthermometers?

Er zijn veel situaties waarin het kennen van de temperatuur van een oppervlak nuttig kan zijn zonder het aan te raken. Misschien wilt u ervoor zorgen dat uw grill heet genoeg is om uw voedsel correct te koken of de temperatuur van moeilijk bereikbare onderdelen te nemen bij het diagnosticeren van autoproblemen. Of misschien wilt u de temperatuurmetingen van koud opgeslagen voedsel kunnen meten zonder kruisbesmetting te riskeren. Dit zijn allemaal gangbare toepassingen voor infraroodthermometers.

Als u meer wilt weten over de technologie achter infraroodthermometers of overweegt er een aan te schaffen, lees dan verder.

Wat is een infraroodthermometer?

Een infraroodthermometer is een meetapparaat waarmee u nauwkeurige “spot” -metingen van oppervlaktetemperaturen kunt uitvoeren zonder dat u (of het apparaat) het object aanraakt. Ze meten de hoeveelheid infraroodstraling die door het object op een specifiek punt wordt uitgezonden. De metingen kunnen net zo nauwkeurig zijn als elke andere methode voor temperatuurmeting.

Om ze te gebruiken, richt u het apparaat op het object, met behulp van een lasergeleider om u te helpen de plek voor de meting te identificeren. Ze worden om deze exacte reden ook wel laserthermometers genoemd. Infraroodthermometers worden vaker gebruikt in onderzoeks-, commerciële en industriële toepassingen en zijn een ideaal temperatuurmeetinstrument voor moeilijk bereikbare objecten, bewegende objecten of situaties waarin extreme temperaturen het potentieel gevaarlijk kunnen maken om in de buurt te komen.

In tegenstelling tot standaard thermometers waarbij het instrument wordt aangeraakt of in het object wordt ingebracht, is een IR-thermometer een niet-invasief instrument dat alleen de oppervlaktetemperatuur meet.

Hoe werkt een infraroodthermometer?

Infraroodthermometers werken door de infraroodstralen die door een object worden uitgezonden door een lens in het apparaat zelf te concentreren en vervolgens op een detector, een thermopile genaamd. Terwijl de thermopile infraroodstraling absorbeert, warmt deze op. Deze warmte wordt omgezet in elektriciteit, die wordt gemeten om de oppervlaktetemperatuur te bepalen.

Als u meer een visuele leerling bent, laat de onderstaande video zien hoe infraroodthermometers in meer detail werken.

Hoe nauwkeurig zijn infraroodthermometers?

Net als elk meetapparaat betaalt u meer voor een betere nauwkeurigheid. Een fatsoenlijk model kan net zo nauwkeurig zijn als elke andere methode om de temperatuur te meten, zolang u het correct gebruikt. Goedkopere IR-thermometers zullen meestal nauwkeurig zijn binnen ± 2 ° C of ± 2% van de werkelijke temperatuur, terwijl duurdere modellen lagere toleranties hebben, meestal ± 1 ° C of binnen ± 1% van de werkelijke temperatuur.

Nauwkeurigheid kan variëren op basis van verschillende factoren, waaronder temperatuurbereik, afstand-tot-spotverhouding en emissiviteit, die we hieronder allemaal in detail zullen bespreken.

Contactloze infraroodthermometers kunnen een breed temperatuurbereik meten, van onder het vriespunt tot smeulend heet. De nauwkeurigheid van de meting kan echter variëren naarmate de temperatuur verandert. We gaan twee populaire modellen gebruiken om je een idee te geven van hoe capabel ze zijn.

De budget Etekcity 1022D thermometer kan temperaturen tussen -58 °F tot 1022 °F (-50 °C tot 550 °C) meten. Onder 212 ° F (100 ° C) moet de thermometer nauwkeurig zijn binnen 2 ° C. Bij temperaturen hoger dan 212 ° F zijn de metingen echter gegarandeerd nauwkeurig binnen 2%. Hoewel dit bij (relatief) koelere temperaturen geen probleem zou moeten zijn, kunnen de metingen aan de bovenkant van het bereik wel 20 graden afwijken.

Vergelijk dit met de duurdere Fluke 62 Max Plus, die zowel een breder temperatuurbereik heeft, -22 ° F tot 1202 ° F (-30 ° C tot 650 ° C), als een veel betere nauwkeurigheid, ± 1,0 ° C of ± 1,0% (afhankelijk van wat groter is) bij temperaturen zonder vriespunt. Natuurlijk is het meerdere malen de prijs van de 1022D, dus we verwachten hogere prestaties.

Distance to spot (D:S) ratio is een andere kritische factor om te overwegen bij het gebruik van een IR-thermometer. De verhouding verwijst naar het gebied dat de thermometer zal meten wanneer een bepaalde afstand verwijderd is. Een model met een 12: 1 D: S-verhouding meet een diameter van 1 inch vanaf 12 inch afstand. Hogere verhoudingen zijn beter in extreme temperatuuromgevingen omdat u verder uit elkaar kunt blijven zonder in te boeten aan nauwkeurigheid.

In ons voorbeeld hebben zowel de 1022D als de 62 Max Plus beide 12: 1 D: S-verhoudingen, maar er zijn IR-thermometers met betere D: S-verhoudingen, zoals 16: 1 en hoger. Houd hier rekening mee als u op zoek bent voor een apparaat om te gebruiken in extremere omgevingen of moeilijk bereikbare gebieden.

Emissiviteit

Emissiviteit is een meting van hoe efficiënt een oppervlak is in het uitzenden van infraroodstraling. Emissiviteit kan een waarde hebben van 0 (glimmende spiegel) tot 1 (blackbody). Een oppervlak met een emissiviteit van 0 zendt geen thermische straling uit, terwijl een oppervlak met een emissiviteit van 1 een perfecte emitter is en efficiënt de temperatuur van het object zal uitstralen. Als u de emissiviteit van een oppervlak kent voordat u het meet, kunt u de thermometer kalibreren om de temperatuur nauwkeurig te meten.

Emissiviteitsinstellingen zijn vast of instelbaar op een infraroodthermometer. De 1022D heeft een vaste emissiviteit van 0,95, waardoor hij nauwkeurige temperatuurmetingen kan doen van oppervlakken met een hoge emissiviteit, zoals bakstenen, grond en asfalt. Maar gepolijste metalen oppervlakken zullen zeer onnauwkeurige metingen opleveren.

Daarvoor heb je de Fluke 62 Max Plus nodig, die instelbare emissiviteitsinstellingen heeft. Omdat we de emissiviteit van objecten kennen, is alles wat nodig is op het apparaat een kleine aanpassing om correcte metingen te garanderen. Zie deze tabel voor de emissiviteit van veel alledaagse voorwerpen.

Hoe weet ik of mijn infraroodthermometer nauwkeurig is?

U wilt uw infraroodthermometer regelmatig controleren op nauwkeurigheid, net zoals u zou doen met elk ander meetinstrument.

De goedkoopste methode om een laserthermometer te kalibreren vereist een gemalen ijs- en watermix in een bad. Het mengsel moet een drijfmestconsistentie hebben, je moet het ijs grondig verpletteren om het op dat punt te krijgen. Het doel hier is om een uniforme temperatuur zo dicht mogelijk bij het vriespunt te krijgen. Bij het meten van dit mengsel moet het ijsdrijfmestmengsel 32 ° F (0 ° C) zijn. Als het een aanzienlijk bedrag is uitgeschakeld, moet uw IR-thermometer mogelijk worden aangepast.

Dit is echter geen perfecte oplossing, omdat u de mix mogelijk niet precies kunt laten invriezen en u slechts op een gegeven moment een referentiecontrole uitvoert.

We raden aan om in plaats daarvan een infraroodvergelijkerbeker te gebruiken. De cup biedt een stevige matzwarte basis met een hoge emissiviteitsclassificatie voor nauwkeurige metingen. U kunt de beker gebruiken om de temperatuurmetingen van een infraroodthermometer te vergelijken met een gekalibreerde referentiethermometer.

Het gebruik van de comparator cup-methode zal resulteren in een veel betere kalibratie dan de ijswaterbadmethode, omdat u een temperatuurbereik met grotere nauwkeurigheid kunt vergelijken.

Omdat een infraroodthermometer snel en contactloos meet, zijn ze nuttig in een breed scala aan toepassingen waar het object te heet kan zijn om dichtbij te komen, buiten bereik, gevaarlijk of met het risico op kruisbesmetting.

In industriële toepassingen zijn IR-thermometers gebruikelijk op werklocaties waar elektrische en mechanische apparatuur, bewegende delen of moeilijk bereikbare componenten routinematig moeten worden gecontroleerd om dure machinestoringen te voorkomen.

In foodservicetoepassingen zullen werknemers een contactloze infraroodthermometer gebruiken om snelle steekproeven van warme en koude holding- of buffetlijnen uit te voeren. Ze kunnen ook nuttig zijn bij het koken om een oppervlaktetemperatuurmeting van een grill of een gietijzeren koekenpan te nemen.

Er kleven ook nadelen aan de technologie. IR-thermometers kunnen alleen oppervlaktetemperaturen opnemen – ze meten niet de interne temperatuur van objecten. Je kunt ook de temperatuur van objecten niet door glas meten, omdat je in plaats daarvan de temperatuur van het glas meet. Visuele obstakels zoals rook en stof kunnen metingen belemmeren en ze zijn gevoelig voor snelle veranderingen in de omgevingstemperatuur.

Als u meer wilt weten, bekijk dan ons artikel over het gebruik van infraroodthermometers.

Hoe gebruik je een infraroodthermometer?

U wilt eerst de handleiding van uw IR-thermometer raadplegen om de D: S-verhouding van uw apparaat te vinden als u deze nog niet kent. Het kennen van de afstand tot spot ratio is essentieel, zodat u het pistool zo dicht mogelijk positioneert voor de meest nauwkeurige temperatuurmeting.

Schakel vervolgens het infraroodthermometerpistool in en kies indien nodig de gewenste meetschaal, Fahrenheit of Celsius. Als je een verstelbaar emissiviteitspistool hebt, wil je de emissiviteit veranderen in die van het object dat je probeert te meten. Vaste emissiviteitspistolen zijn onnauwkeurig voor elk oppervlak dat niet in de buurt komt van de vaste instelling van het pistool.

Richt de thermometer op het object dat u meet en gebruik de laser als leidraad om ervoor te zorgen dat u het juiste punt meet. U wilt een gebied van het object selecteren dat zich niet in de buurt van een ander gebied bevindt waar de temperatuure kan aanzienlijk verschillen. Trek aan de trekker en de temperatuur moet op het display van de IR-thermometer verschijnen.

Conclusie

Infraroodthermometers zijn een waardevol hulpmiddel voor verschillende toepassingen, zelfs als ze beperkt zijn tot het meten van alleen de oppervlaktetemperatuur. U wilt goed letten op de verhouding tussen afstand en plek en het temperatuurbereik van de IR-thermometer die u kiest, terwijl u ook rekening houdt met de emissiviteit van het oppervlak dat u meet.

Lees natuurlijk de handleiding van uw apparaat grondig door. Veel van uw vragen over de werking van uw specifieke model worden daar beantwoord.

We hopen dat dit een antwoord geeft op eventuele vragen over infraroodthermometers. Als u er een op zoek bent, bekijk dan onze koopgids om de beste infraroodthermometer voor uw behoeften te vinden. Gewapend met de bovenstaande informatie, zult u slimmere beslissingen nemen over welke voor u geschikt is.