इन्फ्रारेड तापमान सेन्सर: तत्व, वैशिष्ट्ये आणि अनुप्रयोग

इन्फ्रारेड तापमान सेन्सरचा परिचय
इन्फ्रारेड तापमान सेन्सर हा एक संपर्क नसलेला सेन्सर आहे जो पृष्ठभागाचे तापमान मोजण्यासाठी एखाद्या वस्तूने सोडलेल्या इन्फ्रारेड रेडिएशन उर्जेचा वापर करतो. त्याचे मूळ तत्व स्टीफन-बोल्ट्झमन कायद्यावर आधारित आहे: निरपेक्ष शून्यापेक्षा जास्त तापमान असलेल्या सर्व वस्तू इन्फ्रारेड किरणे उत्सर्जित करतील आणि रेडिएशनची तीव्रता वस्तूच्या पृष्ठभागाच्या तापमानाच्या चौथ्या पॉवरच्या प्रमाणात असते. सेन्सर अंगभूत थर्मोपाइल किंवा पायरोइलेक्ट्रिक डिटेक्टरद्वारे प्राप्त झालेल्या इन्फ्रारेड रेडिएशनला विद्युत सिग्नलमध्ये रूपांतरित करतो आणि नंतर अल्गोरिदमद्वारे तापमान मूल्याची गणना करतो.

तांत्रिक वैशिष्ट्ये:
संपर्करहित मापन: मोजल्या जाणाऱ्या वस्तूशी संपर्क साधण्याची आवश्यकता नाही, ज्यामुळे उच्च तापमान आणि हलत्या लक्ष्यांमध्ये दूषितता किंवा हस्तक्षेप टाळता येतो.

जलद प्रतिसाद गती: मिलिसेकंद प्रतिसाद, गतिमान तापमान निरीक्षणासाठी योग्य.

विस्तृत श्रेणी: सामान्य कव्हरेज -५०℃ ते ३०००℃ (वेगवेगळे मॉडेल खूप बदलतात).

मजबूत अनुकूलता: व्हॅक्यूम, संक्षारक वातावरण किंवा इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप परिस्थितींमध्ये वापरले जाऊ शकते.

मुख्य तांत्रिक निर्देशक
मापन अचूकता: ±१% किंवा ±१.५℃ (उच्च दर्जाचा औद्योगिक दर्जा ±०.३℃ पर्यंत पोहोचू शकतो)

उत्सर्जन समायोजन: ०.१~१.० समायोज्य (वेगवेगळ्या सामग्रीच्या पृष्ठभागांसाठी कॅलिब्रेट केलेले) ला समर्थन देते.

ऑप्टिकल रिझोल्यूशन: उदाहरणार्थ, ३०:१ म्हणजे १ सेमी व्यासाचे क्षेत्रफळ ३० सेमी अंतरावर मोजता येते.

प्रतिसाद तरंगलांबी: सामान्य 8~14μm (सामान्य तापमानावरील वस्तूंसाठी योग्य), उच्च तापमान शोधण्यासाठी शॉर्ट-वेव्ह प्रकार वापरला जातो.

ठराविक अर्ज प्रकरणे
१. औद्योगिक उपकरणांची अंदाजे देखभाल
एका विशिष्ट ऑटोमोबाईल उत्पादकाने मोटर बेअरिंग्जवर MLX90614 इन्फ्रारेड अ‍ॅरे सेन्सर बसवले आणि बेअरिंग तापमानातील बदलांचे सतत निरीक्षण करून आणि AI अल्गोरिदम एकत्र करून दोषांचा अंदाज लावला. व्यावहारिक डेटा दर्शवितो की बेअरिंग ओव्हरहाटिंग बिघाडाची ७२ तास आधी सूचना दिल्यास डाउनटाइम नुकसान दरवर्षी २३०,००० अमेरिकन डॉलर्सने कमी होऊ शकते.

२. वैद्यकीय तापमान तपासणी प्रणाली
२०२० च्या कोविड-१९ साथीच्या काळात, रुग्णालयांच्या आपत्कालीन प्रवेशद्वारावर FLIR T मालिका थर्मल इमेजर्स तैनात करण्यात आले होते, ज्यामुळे प्रति सेकंद २० लोकांची असामान्य तापमान तपासणी झाली, ज्यामध्ये तापमान मापन त्रुटी ≤०.३℃ होती आणि असामान्य तापमान कर्मचाऱ्यांचा मार्ग ट्रॅकिंग साध्य करण्यासाठी चेहरा ओळख तंत्रज्ञानासह एकत्रित केले गेले.

३. स्मार्ट होम अप्लायन्स तापमान नियंत्रण
या हाय-एंड इंडक्शन कुकरमध्ये मेलेक्सिस एमएलएक्स९०६२१ इन्फ्रारेड सेन्सरचा समावेश आहे जो पॉटच्या तळाशी असलेल्या तापमान वितरणाचे रिअल टाइममध्ये निरीक्षण करतो. जेव्हा स्थानिक ओव्हरहाटिंग (जसे की रिकामे बर्निंग) आढळते तेव्हा पॉवर आपोआप कमी होते. पारंपारिक थर्मोकपल सोल्यूशनच्या तुलनेत, तापमान नियंत्रण प्रतिसाद गती ५ पटीने वाढली आहे.

४. कृषी अचूक सिंचन व्यवस्था
इस्रायलमधील एका शेतात पिकांच्या छताचे तापमान निरीक्षण करण्यासाठी आणि पर्यावरणीय मापदंडांवर आधारित बाष्पोत्सर्जन मॉडेल तयार करण्यासाठी हेमन HTPA32x32 इन्फ्रारेड थर्मल इमेजर वापरला जातो. ही प्रणाली आपोआप ठिबक सिंचनाचे प्रमाण समायोजित करते, ज्यामुळे द्राक्षमळ्यातील 38% पाण्याची बचत होते आणि उत्पादन 15% वाढते.

५. वीज प्रणालींचे ऑनलाइन निरीक्षण
स्टेट ग्रिडने हाय-व्होल्टेज सबस्टेशन्समध्ये ऑप्ट्रिस पीआय सिरीजचे ऑनलाइन इन्फ्रारेड थर्मामीटर तैनात केले आहेत जेणेकरून बसबार जॉइंट्स आणि इन्सुलेटर सारख्या महत्त्वाच्या भागांचे तापमान २४ तास निरीक्षण करता येईल. २०२२ मध्ये, एका सबस्टेशनने ११० केव्ही डिस्कनेक्टर्सच्या खराब संपर्काची चेतावणी यशस्वीरित्या दिली, ज्यामुळे प्रादेशिक वीज खंडित होण्याचे टाळता आले.

नाविन्यपूर्ण विकास ट्रेंड
मल्टी-स्पेक्ट्रल फ्यूजन तंत्रज्ञान: जटिल परिस्थितींमध्ये लक्ष्य ओळखण्याची क्षमता सुधारण्यासाठी दृश्यमान प्रकाश प्रतिमांसह इन्फ्रारेड तापमान मापन एकत्र करा.

एआय तापमान क्षेत्र विश्लेषण: वैद्यकीय क्षेत्रात दाहक क्षेत्रांचे स्वयंचलित लेबलिंग यासारख्या सखोल शिक्षणावर आधारित तापमान वितरण वैशिष्ट्यांचे विश्लेषण करा.

MEMS लघुकरण: AMS ने लाँच केलेला AS6221 सेन्सर फक्त १.५×१.५ मिमी आकाराचा आहे आणि त्वचेचे तापमान निरीक्षण करण्यासाठी स्मार्ट घड्याळांमध्ये एम्बेड केला जाऊ शकतो.

वायरलेस इंटरनेट ऑफ थिंग्ज इंटिग्रेशन: LoRaWAN प्रोटोकॉल इन्फ्रारेड तापमान मापन नोड्स किलोमीटर-स्तरीय रिमोट मॉनिटरिंग साध्य करतात, जे तेल पाइपलाइन मॉनिटरिंगसाठी योग्य आहे.

निवड सूचना
अन्न प्रक्रिया लाइन: IP67 संरक्षण पातळी आणि प्रतिसाद वेळ <100ms असलेल्या मॉडेल्सना प्राधान्य द्या

प्रयोगशाळेतील संशोधन: ०.०१℃ तापमान रिझोल्यूशन आणि डेटा आउटपुट इंटरफेस (जसे की USB/I2C) कडे लक्ष द्या.

अग्निसुरक्षा अनुप्रयोग: ६००°C पेक्षा जास्त तापमानाच्या श्रेणीसह, धूर प्रवेश फिल्टरसह सुसज्ज असलेले स्फोट-प्रूफ सेन्सर निवडा.

५जी आणि एज कंप्युटिंग तंत्रज्ञानाच्या लोकप्रियतेसह, इन्फ्रारेड तापमान सेन्सर्स सिंगल मापन टूल्सपासून इंटेलिजेंट सेन्सिंग नोड्सपर्यंत विकसित होत आहेत, जे इंडस्ट्री ४.० आणि स्मार्ट सिटीज सारख्या क्षेत्रात अधिक अनुप्रयोग क्षमता दर्शवित आहेत.