ترمومترها اساسا ابزارهایی بسیار کاربردی هستند که می‌توان با آن‌ها دما را اندازه گرفت. ترمومتر لیزری یکی از انواع ترمومترهایی است که موارد استفاده مختلفی در صنایع دارد. اگر می‌خواهید بدانید ترمومتر مذاب لیزری چیست و چطور استفاده می‌شود یا موارد کاربرد آن چیست، در این مطلب از فروشگاه دنیای حرارت مرجع تخصصی المنت و ترموکوپل همراه ما باشید تا به سوالاتتان پاسخ دهیم.

ترمومتر لیزری چیست؟

ترمومتر لیزری یکی از انواع ترمومتر است که اساس کار آن، به کمک امواج مادون قرمز کار صورت می‌گیرد. این ابزار، به روش غیر تماسی دمای اجسام، سیالات یا محیط خاصی را اندازه می‌گیرد. یعنی برخلاف ترمومترهای تماسی مثل ترمومترهای ترموکوپلی یا دماسنج‌های جیوه‌ای، بدون نیاز به تماس مستقیم با شیء مورد نظر، دمای آن را اندازه‌گیری می‌کند.

از ترمومترهای لیزری برای سنجش دما از راه دور استفاده می‌شود. هرجا که به هر دلیلی نمی‌توان به سوژه نزدیک شده یا دستگاهی را در تماس با آن قرار داد، از ترمومتر لیزری برای اندازه گیری درجه حرارت استفاده می‌شود. یکی از انواع پرکاربرد آن، ترمومتر مذاب لیزری است که به وفور در صنعت از آن استفاده می‌شود.

انواع و کاربرد ترمومتر لیزری

این ابزار در چندین مدل تولید شده که هر یک از آن‌ها برای کاربرد خاصی در نظر گرفته شده‌اند. بعضی از انواع ترمومترهای لیزری در مصارف پزشکی و برای تشخیص دمای بدن بیمار، بدون تماس مستقیم فرد با دماسنج به کاربرده می‌شود. مثلا برای تشخیص تب بیماران مبتلا به آنفولانزا و کرونا، از این وسایل می‌توان استفاده کرد. این دستگاه‌ها، ترمومتر لیزری دیجیتال یا ترمومتر تفنگی هستند که به نام ترمومتر طبی لیزری یا تب سنج کرونا هم شناخته می‌شوند.

بعضی از مدل‌های ترمومترهای لیزری، برای سنجش دمای فرایندهای صنعتی و کوره‌ها بکاربرده می‌شوند. ترمومتر مذاب لیزری از این دسته است. در کوره‌های صنایع، مواد مذابی وجود دارد که لازم است برای کنترل فرایند ذوب، بایستی دمای آن‌ها به خوبی کنترل شود. دمای بالاتر یا پایین‌تر از حد لازم، می‌تواند مشکلی در روند کار ایجاد کرده و کیفیت را تغییر دهد.

در حالی که برای سنجش دمای کوره‌ها نمی‌توان از یک ابزار اندازه‌گیری تماسی استفاده کرد، بهترین راه برای اندازه گرفتن درجه حرارت آن‌ها استفاده از ترمومترهای لیزری مخصوص است. ترمومترهای لیزری در صنایع ذوب آهن، پالایش فلزات، فرایندهای ریخته گری، کارخانجات ساخت سرامیک، کوره‌های پتروشیمی و کوره‌های شیمیایی کاربرد دارند. برخی دیگر از ترمومتر‌های لیزری در صنایع غذایی، دامپزشکی یا برای بازرسی ایمنی استفاده می‌شوند.

نحوه کار ترمومتر مذاب لیزری

این ترمومترها بدون نیاز به نزدیک شدن به کوره و مواد مذاب درون آن، دمای مواد مذاب درون آن را اندازه می‌گیرند. برای این ترمومترها تفاوتی نمی‌کند که محتویات کوره، مواد مذاب فلزی یا غیر فلزی باشد. اندازه گیری دما با این ترمومترها از راه دور انجام می‌شود. بنابراین خطری برای اپراتوری که درجه حرارت را اندازه می‌گیرد، به وجود نخواهد آمد.

ترمومتر لیزری مذاب، بر پایه کار با اشعه مادون قرمز کار می‌کند. به صورتی که لیزری که از نور مادون قرمز تشکیل شده، به سمت هدف مورد نظر برای تعیین دما، توسط ترمومتر فرستاده می‌شود. هدف ترمومتر مذاب لیزری، مواد مذاب درون کوره‌ها و مقصود، اندازه گیری دمای داخل کوره هاست.

بطور کلی در در ساختار مواد گرم، جنبش مولکول‌های سازنده آن مواد بیشتر از مواد سرد است. جنبش و حرکت مولکول‌ها، انرژی گرمایی به صورت امواج مادون قرمز تولید می‌کند. بر این اساس، ترمومترها ساخته می‌شوند تا بتوانند یک لیزر مادون قرمز به سمت ماده مورد نظر فرستاده و بازتاب آن را دریافت کنند. ترمومتر لیزری، اشعه بازگشتی را جذب کرده و به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند. در نتیجه با سنجش تفاوت بین اشعه رفت و برگشت مادون قرمز، می‌تواند دمای هدف را اندازه بگیرد. این دما بصورت دیجیتال بر روی یک نمایشگر نشان داده می‌شود.

اگر به طور جزئی‌تر به کار ترمومتر مذاب لیزری نگاه کنیم، این دستگاه به کمک لنزها و آینه‌هایی که داخلش دارد، انرژی مادون قرمز دریافتی از اجسام یا هدف (کوره حاوی مواد مذاب) را در یک نقطه متمرکز می‌کند. این انرژی متمرکز شده توسط ترمومتر به سیگنال الکتریکی تبدیل شده و دما را بدست می‌آورد.

بیشتر بخوانید: با انواع ترمومتر آشنا شوید

دقت ترمومتر لیزری مواد مذاب

این ابزار نه تنها برای اندازه گیری درجه حرارت کوره‌های حاوی مواد مذاب در صنایع و کارخانجات بسیار مفید است، بلکه برای سنجش دمای اجسام در حال حرکت هم کارایی دارد. یک مثال بازر کاربرد این ترمومترها، استفاده برای اندازه گیری دمای کوره‌های ذوب آهن است.

ترمومترهای لیزری مخصوص مواد مذاب، قادر به اندازه گیری دماهای بسیار بالا هستند، بدون اینکه صدمه ببینند یا کار را برای اپراتور سنجش دما سخت کنند. ترمومتر مذاب لیزری از دقت بسیار خوبی هم در اندازه گیری دما برخوردار است. به‌طور میانگین این ترمومترها می‌توانند درجه حرارت کوره‌ها را با دقت حدودا ℃2 و ℉4 اندازه بگیرند.

یکی دیگر از قابلیت‌های این دستگاه‌ها، توابع چندگانه‌ای است که برای آن‌ها تعریف شده و باعث می‌شود امکاناتی از جمله انتخاب واحد سنجش دما، نگهداری اطلاعات، بیشینه و کمینه دما و امکان خاموش شدن اتوماتیک را داشته باشد. منظور از قابلیت انتخاب واحد سنجش دما، این است که اپراتور می‌تواند یکی از واحدهای اندازه گیری درجه حرارت را از بین فارنهایت (F) و درجه سانتیگراد (C)، انتخاب کند.

ترمومترهای لیزری در دو نوع تک لیزری و دو لیزری ساخته می‌شوند. مدل 2 لیزری، کاربرد خاصی در تجهیزات سنجش دمای مولتی دارد که اندازه گرفتن دما را راحت‌تر کرده و خطای دید اپراتور را کم می‌کند. بطور میانگین می‌توان گفت که این ابزارها، قادر به اندازه گیری درجه حرارت کوره‌ها و مواد مذاب از فاصله 50 متری یا بسیار بیشتر هستند.

مزیت‌های ترمومتر مذاب لیزری

ترمومترهای مذاب لیزری نسبت به سایر ترمومترها یعنی ترمومترهای تماسی، چندین نقطه قوت مهم دارد. همین فواید باعث شده تا بطور گستره در صنایع و کوره‌ها از این نوع ترمومتر استفاده شود.

قابلیت اندازه گیری دمای بسیار بالا

کوره‌ها دمای خیلی بالایی دارند که باعث ذوب مواد از جمله فلزات می‌شود. این حد زیاد از دما را نمی‌توان با هر دماسنجی اندازه گرفت. دماسنج‌های لیزری مخصوص مواد مذاب، می‌توانند رنج وسیع درجه حرارت حدودا از 1100 تا 2000 درجه سانتیگراد را اندازه بگیرند. این بازه بسیار بیشتر از دماسنج‌های تماسی یا ترمومترهای لیزری طبی و آزمایشگاهی است.

داشتن ایمنی بالاتر

به لطف شیوه اندازه گیری دما در ترمومتر مذاب لیزری، از راه دور هم می‌توان دمای کوره‌ها را مشخص کرد. پس احتیاجی نیست که برای اندازه گرفتن دما به کوره یا یک فرایند که در دمای بسیار بالا اتفاق می‌افتد، نزدیک شوید. این مساله از لحاظ ایمنی بسیار مطلوب است و ریسک پرتاب مواد مذاب و سوختگی را رفع می‌کند.

کاربرد بدون محدودیت

وقتی از ترمومتر تماسی برای اندازه گیری دمای یک ماده یا محیط استفاده می‌کنیم، محدودیت‌هایی در مورد دمای قابل اندازه گیری وجود دارد. حسگر ترمومتر ممکن است نتواند هر دمایی را اندازه بگیرد و برای سنجش دما تا بازه خاصی کاربردی‌تر باشد. به‌خصوص در مورد ترمومترهای تماسی، به خاطر تفاوت بین دمای ذوب یا خورندگی مواد مختلف، لازم است ترمومترهای تماسی مختلفی داشته باشیم و امکان استفاده از یک ترمومتر تماسی برای هر ماده مذابی وجود ندارد. در مورد ترمومتر مذاب لیزری چنین محدودیتی وجود ندارد و از یک دستگاه می‌توان برای اندازه‌گیری دمای مواد مختلف استفاده نمود.

استهلاک کمتر دستگاه

در مورد ترمومترهای تماسی، زمانی که میله یا حسگر این ابزار با ماده مذاب مورد نظر در تماس است، به خاطر درجه حرارت زیاد و گاهی خورندگی آن، ترمومتر به مرور دچار فرسودگی و خرابی می‌شود. به‌همین دلیل در این ابزارها می‌بایست هر از چندگاهی میله دستگاه را عوض کنید. در حالی که ترمومترهای لیزری مواد مذاب، با چنین مشکلی روبرو نیستند.