吹还是不吹,以及其他用红外线温度计进行的实验

第1部分。

如果用碘处理划痕时它变成“ Bo-bo”,我们将开始吹气以冷却伤口并降低皮肤敏感性。
如果有必要确定风向,我们可以用手指流口水,并在冷却侧解决问题。
如果火车上没有冰箱,我们将瓶子用湿毛巾包裹,然后将其放在外面冷却。
如果甚至从盘子边缘取下的汤(仍在下面)仍然很热,我们会通过吹汤采取紧急冷却措施。

极客时间证明了爆破期间冷却水实验。
那里温度传感器位于液体的厚度中。但是,使用这种方法,冷却恰好从表面开始。红外温度计将有助于查看过程的动态。结果显示在申诺贝尔奖的申请中(以成就让您先开怀笑然后思考)为目标。
在影片开始时,自然冷却相对缓慢,从63.7度降到62.4度。
然后开始blowing嘴。正如Hmayak Hakobyan 所说:“必须吹!如果您不吹牛,奇迹将不会发生。”



吹气:在五秒钟内,温度从62.4度奇迹般地降低到43.4度。
我们并没有吹:由于与更热的下层混合,温度在五秒钟内升至56.3度。
总冷却为6.1度。
第二次我们吹-我们不吹。相应的指标:56.3-39.4-51.8度。
再冷却4.5度。
第三气流:51.8-37.9-47.7度。
冷却至4.1度。
在影片的42秒内,液体冷却了16度。

在“汤匙里的暴风雨”过后,不难想象,海洋表面是如何被冷却的,以及在强风的作用下冰冻物质的运动。
现在很明显,即使是温暖的风吹来,蒸发也是我们冷却和冻结的原因之一。

红外测温仪的工作原理非常简单-研究对象的辐射通过光学系统传输到测温仪的敏感元件,类似于我们试图用透镜点燃纸时会聚阳光的方式。一切都遵守光学定律。
该设备本身是无源的-尽管某些型号的红外测温仪具有威胁性的“手枪”外壳,但它不会辐射任何东西(我们尚未讨论目标激光)。

为了进行精确的温度测量,除了温度值(!)之外,理想的设备还必须具有有关物体材料的信息,包括物体表面的状态(粗糙度,氧化度等),选择正确的发射率还取决于该信息。
设备无法绝对准确地获取所有这些信息是合乎逻辑的,因此不必讲高测量精度。

这是测量灯泡温度的结果:白炽灯,紧凑型荧光灯和LED。



通过引入光谱发射率来尝试更接近真实温度值-实际发射器的能量亮度与给定波长下在相同温度下完全黑体的亮度之比。
在设备描述中,发射率(发射率,发射系数,黑度)由字母ε(希腊字母中的ε)表示,并针对不同的材料,温度和表面类型确定。
实际上,设置正确的系数是准确进行温度测量的关键之一。
在可用表中,该系数通常具有一定范围,因为无法精确确定测量条件,材料成分及其涂层。
由于这件事并不容易,因此查看铝,铁或钢的ε值就足够了。

在某些设备中,可能会更改发射率,而在其他设备中,则没有这种可能性-它们将固定值设置为0.95。从表中您可以了解到该系数适合哪种材料,并且很明显其他表面的温度读数会失真。
对于系数固定的设备,这种情况的解决方法可以用作转换设备读数的表格。有必要将设备的读数乘以物质排放因子表左栏中的系数。也许我已经在计算左列的公式中做了一些修改,但是最重要的是,将仪表的读数设为ε= 0.95,并且知道了材料的发射率,就可以确定其温度。

红外测温仪将使用以下程序帮助计算几乎所有材料的发射率。
首先,使用任何精确的温度计确定物体的表面温度:Thetalon。
然后使用红外高温计:Tpirometer测量材料的表面温度。
具有Tetalon,Tpirometer的值和固定的ε= 0.95,可以确定测试材料的发射率值。

一种提高与发射率相关的测量精度的方法是“粘贴”方法。在低辐射材料(抛光的镀铬部件)的表面上,可以涂油漆,或者可以粘贴一条具有已知发射率的薄材料条,例如美纹纸胶带。由于导热性,带材获取被测材料的温度并以更大且最重要的-已知的发射率发射。
如果需要进行频繁的测量,则可以通过将条带粘贴在需要温度的地方来使用此方法。

除了了解表面发射率之外,还必须提供最佳测量条件以进行准确的温度确定。
1.在表面温度不同的物体上选择测量区域的中心。
2.确定要测量温度的表面尺寸。
3.根据温度计光学系统的特性和安全性选择到物体的距离。
4.确保设备主体的温度稳定性(响尾蛇在这方面做得很好)。
5.缺乏多余的照明或测量的结果。

红外温度计的辐射接收器在电磁辐射的那部分工作,家用电器的红外遥控器在该部分工作。短片“远程控制”中显示了红外LED辐射对红外温度计的读数的影响。



请注意,遥控器位于透明胶片中,并且LED在高占空比模式下运行。但是,该现象确实会发生,并且可以用于测试控制面板和红外温度计。
红外遥控器的检查方法很多,但是其中没有温度计。

由于红外辐射符合光学定律,因此它反映了从表面反射的现象,如电影“ 反射 ”所示。温度计与表面成45度角安装。手散发的热量(红外辐射)从纸上反射并进入温度计,从而增加了读数。

这两种胶片都表明,在测量温度时,必须考虑外部(虚假)暴露的因素,例如,在晴天进行测量时。

测量?比较尺寸!

尽管了解确切温度的愿望很重要,但在大多数情况下,其确切值并不重要。
实际上,比较给定对象或其他对象在不同位置的温度的结果更具参考价值。这是红外测温仪及其哥哥-热像仪的“木马”。顺便说一下,在高温计的基础上,电子爱好者喜欢使用机械扫描来模拟热像仪

温度异常的使用使人们可以找到温度计的许多用途。

让我们从流行的“地板采暖”技术开始,该技术的所有者担心在钻地板时会打穿水管(或损坏电缆)。
要查找工作地板管的位置,您可以拍摄热像仪,然后在屏幕上查看整个图片。
但是,使用红外测温仪可以降低成本。为了演示该技术,为了同时观察地板上的测量点,标尺和设备的指示器,在胶片中使用了“手枪”温度计,但是在对设备进行监视的情况下,结果将是相似的-轻松确定位置!



如果提到其他设备,让我们继续进行比较。

图中MT4004温度计扮演“子弹”的角色。



不同型号的高温计可以配备其他硬件,并可以配置操作模式。
带有黄色机身的红外温度计具有刻度背光和激光,可指示温度测量区域的中心。
因此,如果您突然发现邻居或您的额头上有激光斑点,请不要害怕。这有可能无法充当狙击手,而只是一个孩子在测量温度。尽管必须警告激光辐射危险
假设温度计在激光点指示的点上测量温度是不正确的。
首先,激光轴在结构上是不正确的,因此对准不正确的结果是从温度计传感器的轴偏移了。在最佳情况下,这两条线中只有一个相交点,与设备的距离未知。激光只能用于促进初步瞄准目标,然后根据指示器上的指示搜索最热的点。
其次,从圆圈形成的区域测量温度,圆圈的直径取决于距仪表的距离。这种依赖性由光学系统确定,称为“视野”,“光学分辨率”或“瞄准指示器”,并表示为测量辐射的光斑直径与到该光斑的距离之比-D:S。例如,对于黄色温度计,该比例为12:1,以人体图片的形式表示,从中可以清楚地看到,在1.5米的距离处,被测点的直径将为13.2厘米。
如果您从给定的距离测量蝇的温度,则不会有任何好处,因为除了体长为8毫米的蝇以外,昆虫周围巨大表面积(与蝇的大小相比)的热辐射会进入温度计的测量范围。
各种温度计的D:S比率可扩展至400:1(也可以更高),从而可以在28米的距离处测量直径8厘米的点的辐射。

因此,业主不要将距离与直径混淆,MT4004红外温度计的一切都很简单: D:S = 1:1。在1米的距离处,在1 cm-1 cm处确定直径为1米的辐射,
在测量过程中,光斑的直径至少应适合物体的大小。



即,它是短程温度计。在短距离内,使用激光是不切实际的,因此,该温度计中不存在激光,这会对尺寸和功耗产生积极影响。
使用该仪器,很容易测量“医院的平均温度”。为此,您需要以完全适合测量范围的距离接近医院。但是这个温度只有很少量的有用信息。本地测量更为重要。例如,电工可以检测配电盘,插座或断路器中的过热触点,而无需打开屏蔽罩并使用电流表来快速“ 越过 ”自动机器来确定负载最大的线路。对于热工程师而言,根据定义,此设备是一个信息仓库。

现在,使用“热”型搜索来查找花朵和蜜蜂。
您是否注意到开放形式的花朵与紧凑的抛物线形天线相控天线阵列有点相似?他们还捕获信号(太阳热)并将其广播给风扇-呈热射线形式的蜜蜂/蝴蝶。
如果测量花朵的温度,则会发现一个有趣的效果,即设备的读数略高于叶子的温度。捕捉到热异常,昆虫发现花朵的速度更快(或者也许它们在其中晒日光浴?)-比没有版本快吗?
一位专家还建议,由于液体的蒸发,叶片较冷。

照片显示了蒲公英的花朵和叶子之间的温差。相册中提供了其他植物,文章末尾提供了指向该植物的链接。
有趣的是,对于枯萎的郁金香,温度没有这种差异。显然,花瓣的表面结构发生了变化,或者叶片的蒸发减少了。





该设备使您可以轻松地(除了物体厌倦连续飞行需要等待10分钟之外)测量黄蜂的温度。这个行业的主要事情是不要害怕。为了比较,框架和玻璃的温度约为26度。



拍摄后,昆虫被释放到新鲜的空气中。

说到空气。
一个有趣的事实是辐射型红外温度计允许您通过高温空气(甚至通过火)测量物体的温度。
这在影片“红外温度计和650度空气”中得到了证明,其中吹奏了特殊的仪器。
在没有吹风机的情况下,温度计显示的监视器屏幕温度为26.4度。在对象和温度计之间预热到650度的空气射流之后,温度实际上保持不变(由于喷嘴进入设备可见区域而导致略微升高)。



尽管如先前的影片所示,空气对设备读数的影响可以忽略不计,但在测量空气温度时仍可以精确地获得有趣的结果。
我们上方有很多空气。家电下的草地温度为+21.3度时,上方如此寒冷。



“天空”的温度取决于一年中的一天和一天的时间,大气的状态,云层的存在,水蒸气的数量,空气中悬浮的灰尘颗粒等
。例如,当天空被云层吸引时,温度会从负向正变化。



6月初的测量结果。即使在夏天,“那里”(眉毛向上)的温度范围也很重要。



红外温度计可以从太阳的侧面测量温度,确定云的位置和边界,甚至很小的云。
这是一个名为天空和云彩的温度视频,几分钟后开始下大雨。
它看起来像gif-ke上的天空和云彩的温度。



当然,许多人已经观察到在冬天或晚上有云时,气温比没有云时要高。原因之一是云阻挡了来自地球表面的热辐射并将其反射回去。但是,如果白天天空多云(防止太阳使地球变暖),而云彩在晚上散开(增加向空间的热辐射),这种情况持续数天,则温度会明显下降。因此,这种测量方法使您可以获得许多有趣的信息,用于天气预报,辐射冷却评估,大气污染,云层的大小和类型。NOFF-16
太空卫星对行星表面(包括云层)进行红外成像。但是,通过测量云层的温度以及行星表面的温度,都可以获得同样有趣的数据。仅在这种情况下,“医院的平均温度”将很有用。
只是不需要在飞机飞到那里的时候用激光指示器测量天空的温度,以免从研究人员变成恶霸。
也不需要研究用于加热的飞行飞机,所有东西都是我们面前发明的

让我们处理更平凡和大众化的产品-汽车。
车辆可以以一定速度测量天空或道路的温度,但探索其中有许多加热元件的汽车本身会更有趣。电动汽车减少了他们的数量,但是即使我们有我们要衡量的东西。
关于车轮。
车轮由于绕旋转轴线在制动表面上摩擦以及在制动系统运行期间变暖。移动时,它们会旋转并冷却。结果,出现一定的热平衡。
但是有时,在这种平衡的系统中,某些东西会受到干扰,轮胎随后发生爆炸,组件损坏,制动器阻塞或故障,会发生过热。其后果不难想象,并且可能导致人员伤亡。

如果您在搜索引擎中搜索“车轮损坏导致事故”或观看有关“车轮损坏”的视频,您会以圆满的结局来应对这种情况,但有时结局并不尽人意。
轮胎爆炸的原因之一是车轮过热。是否可以警告驾驶员紧急情况的开始?为此,有必要像在一级方程式赛车中那样测量赛车车轮的温度
理想情况下,将来的每辆汽车都应内置仪表,但是对于已制造的汽车来说这是不可能的。
老一辈的驾驶员在停车时会手动检查车轮过热,但是现在这种习惯已经很少见了。可以从远处测量温度的红外温度计可以进行救援。
这是红外温度计测量刚刚停下的车辆的结果。



在城市周围行驶15分钟后,观察到车轮温度存在差异。前面的温度比后面的温度高的事实是合乎逻辑的,但是前面的温度之间的温差使我们思考。原因可能是某种故障,不仅在右侧,而且在左轮也是如此。因此,使用红外温度计可以检查汽车的底盘和制动系统。
尽早发现故障的好处,除了提高安全性和降低事故率外,还有燃油经济性和零件使用寿命的增加,这是红外测温仪无法比拟的。

当前,除了测量速度之外,在驾驶汽车时,您还可以对其进行称重,以确定驾驶室内酒精蒸气的含量。
为了在开车时检测车轮是否变暖,您可以开发并实施一种可以远距离自动测量温度的系统。

该设备可以基于热成像仪或高温计来实现。例如,在汽车所经过的道路的每一侧上建立一条由几个高温计组成的线(类似于扫描仪中的CCD矩阵)。由于移动汽车而进行机械清扫。
实施该构想时,会出现各种工程问题,例如,排除太阳热能,雪和雨的影响。但是无论如何,车轮温度对于驾驶员来说都是有趣的信息。

我们都还很小,请记住,如果粥太热,最好用勺子从盘子边缘sc它。
这些感觉得到了实验的证实。



据信,红外温度计可测量材料上层的温度,该厚度为几微米。如果厚度较小,例如-石墨烯?

其他有趣的实验包括:
1.确定LCD屏幕上暖色和冷色的温度。从理论上讲,不同颜色的温度应该不同,因为它们的形成涉及不同数量的打开的RGB-LED。
2.将金戒指加热至其熔化温度:)
在世界上用于停止金戒指的最无用的装置中,当非磁性戒指在磁场中旋转时,它们会相互作用(这很容易解释),如电影《指环王》中所示。
合理地假设,如果您使用固定在快速旋转的电钻盒中的塑料钢笔代替杆而不是螺纹,则环会变热,可以用红外测温仪固定。但是,最有可能的是,在旋转过程中,环像风扇叶片一样工作,冷却了,并且无法注意到温度升高,因此环仍然完好无损。正如他们所说-神话被摧毁了……尽管可以做另一个实验:旋转放置在磁铁上的磁铁,以排除风,该磁铁位于同一环旁边的薄塑料外壳中。

该设备在哪里感觉“像水中的鱼”?

远距离测量温度的原理使您可以在不可能或危险地接近测量对象的条件下进行测量:平炉,高压设备,移动或旋转机构,腐蚀性环境,强大的电磁场等。
无需中断温度测量过程,该设备对测量的介质没有影响。
传感器缺乏惯性,几乎可以立即获得结果,从而可以加快设备的发射速度,并让您观察快速移动的过程。
并非通过确定温度值,而是通过对温度或其在测量对象及其环境各个点的变化动态进行比较分析,可以获得大量有用的信息。

优点
1.小型设备便于携带和操作。
2.易于使用。
3.时尚的金属外壳。
4.可以固定在口袋上,但不包括意外丢失和设备丢失。
5.温度单位的选择。

缺点
使用任何红外辐射温度计(包括热成像仪很难确定确切的温度​​,因为必须具备一定的知识并遵守正确的测量程序:
-知道确切的温度​​!在给定温度下材料及其表面的发射率;
-当更改“高级”模型的测量对象时,需要校正发射率(需要一定的时间);
-对于不可能调整该系数的温度计,需要计算发射率不为0.95的物体的温度;
-记住特定型号的红外测温仪的光学系统的特性,并据此-正确选择被测点的直径和到物体的距离;
-排除周围物体的侧面照明或考虑其对测量结果的影响;
-正确设置和选择各种操作模式。

不遵守这些条件会导致温度测量结果失真。

这种特殊型号的温度计的缺点包括:
1.体积小,容易丢失。
2.指示器的横向位置。
3.口袋紧紧时自发按下按钮的能力。
出路是在现有夹子的帮助下将其安装在口袋上。然后,该设备将可装入许多专业人士的口袋中。
4.测量时间为1秒的仪器手册中的错误。以我为例,测量每秒进行两次。这可能是由于设备固件的更改。

结论

相册“ 红外测温仪”中显示了一些红外测温仪的实际使用示例”他们表明,除了车主以外,该设备还应该成为电工,机械师,供暖工程师以及房屋和公共服务工作者的好朋友,以预防,调整和确定各种设备故障。
通常,使用红外测温仪的测量对象就像原子一样,是取之不尽用之不竭的工作,您可以无限期地继续下去。

拍摄完“遥控”和“反射”电影后,女儿出于某种习惯而参加了该活动,将设备放在口袋里,任其发明其他实验。一段时间后,我通过电子邮件收到一条谈话消息:“显然您不小心带走了我的设备。”
因此,这款温度计肯定很喜欢并找到了它的所有者。
其他红外测温仪的命运可以参考

注意力问题。在评论的哪个地方放映了电影“命运的讽刺或享受沐浴!”的片段?

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN380695/


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