Utangulizi wa kihisi joto cha infrared
Kihisi joto cha infrared ni kihisi kisichogusa kinachotumia nishati ya mionzi ya infrared iliyotolewa na kitu ili kupima halijoto ya uso. Kanuni yake kuu inategemea sheria ya Stefan-Boltzmann: vitu vyote vyenye halijoto zaidi ya sifuri kabisa vitatoa miale ya infrared, na nguvu ya mionzi ni sawia na nguvu ya nne ya halijoto ya uso wa kitu. Kihisi hubadilisha mionzi ya infrared inayopokelewa kuwa ishara ya umeme kupitia kigunduzi cha thermopile au pyroelectric kilichojengewa ndani, na kisha huhesabu thamani ya halijoto kupitia algoriti.
Vipengele vya kiufundi:
Kipimo kisichogusa: hakuna haja ya kugusa kitu kinachopimwa, kuepuka uchafuzi au kuingiliwa na halijoto ya juu na shabaha zinazosogea.
Kasi ya majibu ya haraka: mwitikio wa milisekunde, unaofaa kwa ufuatiliaji wa halijoto inayobadilika.
Aina mbalimbali: kiwango cha kawaida cha joto -50℃ hadi 3000℃ (mifumo tofauti hutofautiana sana).
Uwezo mkubwa wa kubadilika: inaweza kutumika katika mazingira ya utupu, babuzi au hali za kuingiliwa kwa sumakuumeme.
Viashiria vya kiufundi vya msingi
Usahihi wa kipimo: ±1% au ±1.5℃ (kiwango cha juu cha viwanda kinaweza kufikia ±0.3℃)
Marekebisho ya utokaji: inasaidia 0.1 ~ 1.0 inayoweza kubadilishwa (iliyorekebishwa kwa nyuso tofauti za nyenzo)
Azimio la macho: Kwa mfano, 30:1 inamaanisha kuwa eneo la kipenyo cha 1cm linaweza kupimwa kwa umbali wa 30cm
Urefu wa wimbi la mwitikio: 8~14μm ya kawaida (inafaa kwa vitu kwenye halijoto ya kawaida), aina ya wimbi fupi hutumika kwa ugunduzi wa halijoto ya juu
Kesi za kawaida za matumizi
1. Utunzaji wa vifaa vya viwandani kwa utabiri
Mtengenezaji fulani wa magari aliweka vitambuzi vya safu ya infrared ya MLX90614 kwenye fani za mota, na kutabiri hitilafu kwa kufuatilia mabadiliko ya halijoto ya fani na kuchanganya algoriti za AI. Data ya vitendo inaonyesha kwamba onyo la kushindwa kwa fani saa 72 mapema kunaweza kupunguza hasara za muda wa kutofanya kazi kwa dola za Marekani 230,000 kwa mwaka.
2. Mfumo wa uchunguzi wa halijoto ya kimatibabu
Wakati wa janga la COVID-19 la 2020, picha za joto za mfululizo wa FLIR T ziliwekwa kwenye lango la dharura la hospitali, zikifanikisha uchunguzi usio wa kawaida wa halijoto wa watu 20 kwa sekunde, huku hitilafu ya kipimo cha halijoto ikiwa ≤0.3℃, na kuunganishwa na teknolojia ya utambuzi wa uso ili kufikia ufuatiliaji usio wa kawaida wa halijoto ya wafanyakazi.
3. Udhibiti wa halijoto wa vifaa vya nyumbani mahiri
Jiko la induction la hali ya juu huunganisha kitambuzi cha infrared cha Melexis MLX90621 ili kufuatilia usambazaji wa halijoto ya chini ya sufuria kwa wakati halisi. Wakati joto kali la ndani (kama vile kuungua tupu) linapogunduliwa, nguvu hupunguzwa kiotomatiki. Ikilinganishwa na suluhisho la kawaida la thermocouple, kasi ya mwitikio wa udhibiti wa halijoto huongezeka kwa mara 5.
4. Mfumo wa umwagiliaji wa kilimo kwa usahihi
Shamba moja nchini Israeli hutumia picha ya joto ya infrared ya Heimann HTPA32x32 ili kufuatilia halijoto ya dari ya mazao na kujenga modeli ya upitishaji maji kulingana na vigezo vya mazingira. Mfumo hurekebisha kiotomatiki ujazo wa umwagiliaji wa matone, na kuokoa 38% ya maji katika shamba la mizabibu huku ukiongeza uzalishaji kwa 15%.
5. Ufuatiliaji mtandaoni wa mifumo ya umeme
Gridi ya Serikali inatumia vipimajoto vya infrared vya mfululizo wa Optris PI katika vituo vidogo vya volteji ya juu ili kufuatilia halijoto ya sehemu muhimu kama vile viungo vya basi na vihami joto saa 24 kwa siku. Mnamo 2022, kituo kidogo kilitoa onyo kwa mafanikio kuhusu mgusano mbaya wa viunganishaji vya 110kV, na kuepuka kukatika kwa umeme kikanda.
Mitindo bunifu ya maendeleo
Teknolojia ya muunganisho wa spektri nyingi: Changanya kipimo cha joto cha infrared na picha za mwanga unaoonekana ili kuboresha uwezo wa utambuzi wa shabaha katika hali ngumu
Uchambuzi wa eneo la halijoto la AI: Changanua sifa za usambazaji wa halijoto kulingana na ujifunzaji wa kina, kama vile uwekaji lebo otomatiki wa maeneo ya uchochezi katika uwanja wa matibabu.
Upunguzaji wa MEMS: Kihisi cha AS6221 kilichozinduliwa na AMS kina ukubwa wa 1.5×1.5mm pekee na kinaweza kupachikwa kwenye saa mahiri ili kufuatilia halijoto ya ngozi
Ujumuishaji wa Mtandao wa Vitu Usiotumia Waya: Nodi za kipimo cha joto cha infrared za itifaki ya LoRaWAN hufikia ufuatiliaji wa mbali wa kiwango cha kilomita, unaofaa kwa ufuatiliaji wa bomba la mafuta
Mapendekezo ya uteuzi
Mstari wa usindikaji wa chakula: Weka kipaumbele kwa mifumo yenye kiwango cha ulinzi wa IP67 na muda wa majibu <100ms
Utafiti wa maabara: Zingatia ubora wa halijoto wa 0.01℃ na kiolesura cha kutoa data (kama vile USB/I2C)
Matumizi ya ulinzi wa moto: Chagua vitambuzi visivyolipuka vyenye kiwango cha zaidi ya 600°C, vyenye vichujio vya kupenya moshi
Kwa umaarufu wa teknolojia za kompyuta za 5G na edge, vitambuzi vya joto vya infrared vinakua kutoka kwa zana za kipimo kimoja hadi nodi za kuhisi zenye akili, zikionyesha uwezo mkubwa wa matumizi katika nyanja kama vile Viwanda 4.0 na miji mahiri.
Muda wa chapisho: Februari-11-2025