Cyfrowy pomiar temperatury to bardzo dokładna i szybka metoda ustalenia temperatury badanego obiektu. Poznaj zasady działania kamer termowizyjnych, pirometrów i termometrów cyfrowych. Gdzie stosuje się cyfrowe mierniki temperatury?

Cyfrowe mierniki temperatury mają szerokie zastosowanie w życiu codziennym. Służą do bezdotykowego pomiaru temperatury ciała ludzkiego, są też wykorzystywane w gastronomii i przemyśle. Zastosowanie termowizji pozwala na wykrycie awarii w różnego rodzaju instalacjach, a w efekcie na wczesne podjęcie działań naprawczych. 

Cyfrowe mierniki temperatury to m.in. pirometry, kamery termowizyjne, a także termometry gastronomiczne. Cyfrowy pomiar temperatury wykorzystuje się również w powszechnie stosowanych termometrach domowych, za pomocą których dotykowo lub bezdotykowo możemy zmierzyć temperaturę ciała członka rodziny. Jak działają poszczególne urządzenia oraz jaka jest dokładność takiego pomiaru?

Cyfrowy pomiar temperatury za pomocą kamery termowizyjnej

Kamera termowizyjna wykorzystuje zjawisko emisji promieniowania podczerwonego przez ludzi, zwierzęta i przedmioty. Urządzenie to wyposażono w detektor promieniowania podczerwonego. Pozwala to na badanie wybranych obiektów pod kątem emisji podczerwieni. Obraz z kamery termowizyjnej jest bardzo charakterystyczny – widać sylwetkę człowieka lub zarys przedmiotu, jednak najważniejsze są kolory (czerwone obszary oznaczają najcieplejsze miejsca). 

Stosując termowizję, należy pamiętać o ważnym aspekcie pomiarowym. Każdy punkt, który odbija światło, może minimalnie zafałszować wynik pomiaru. Zjawisko odbicia promieniowania podczerwonego jest widoczne na kamerze, dlatego operator systemu powinien je zauważyć. Mimo to warto zadbać o to, aby stanowisko do cyfrowego pomiaru temperatury za pomocą kamery termowizyjnej było odpowiednio usytuowane.

Modele termowizyjne używane były głównie w przemyśle, jednak światowa epidemia koronawirusa sprawiła, że obecnie wykorzystuje się termowizję również do wykrywanie potencjalnych nosicieli. Wirus, który objawia się m.in. podwyższoną temperaturą ciała, może być nieświadomie rozprzestrzeniany. Z tego powodu w szczególnie uczęszczanych obiektach, np. zakładach przemysłowych, w celach bezpieczeństwa zainstalowano stanowiska pomiarowe, gdzie za cyfrowy pomiar temperatury odpowiadają właśnie kamery termowizyjne. 

Jak działa pirometr? 

Pirometr to niewielkie urządzenie o ergonomicznym kształcie, przeznaczone do mierzenia temperatury z odległości. Jest ręcznym termometrem na podczerwień, który bada natężenie tego promieniowania bezdotykowo. Pirometry wyposażone są w celowniki laserowe, które ułatwiają precyzyjny pomiar. Jednak najważniejsza jest tutaj tzw. plamka czerwona, zwana również polem widzenia pirometru. Niedostrzegalna dla ludzkiego wzroku, ale stosunkowo łatwa do określenia, jeśli znamy parametry optyki urządzenia. 

Dostępne na rynku pirometry można podzielić ze względu na zakres pomiarów:

• monochromatyczne – dokonują pomiaru jednej fali;
• fotoelektryczne – mierzą określone pasma;
• dwubarwne – dokonują porównania natężenia promieniowania dwóch długości fal;
• radiacyjne – mierzą całe widmo promieniowania podczerwonego. 

Pirometry to urządzenia do zastosowań przemysłowych. Wykorzystywane są do precyzyjnych pomiarów temperatury całych urządzeń lub ich części znajdujących się w trudnodostępnych miejscach.  

Cyfrowy pomiar temperatury w warunkach domowych

W podobny sposób jak profesjonalne urządzenia działają znane nam wszystkim elektroniczne termometry domowe. Zapewniają one bardzo dokładny pomiar (z dokładnością do ±0,01°C), a wynik otrzymujemy w kilka sekund.

Elektroniczne termometry na podczerwień można podzielić na bezdotykowe i skanujące. Urządzenia medyczne zostały wyposażone w kierunkowe czujniki podczerwieni i czujniki odległości. Odczyt temperatury podawany jest na podstawie tego, jaka ilość promieniowania dociera do sensora. Czujnik znajduje się w miejscu, do którego promieniowanie dociera wyłącznie z jednego kierunku, dlatego taki termometr podaje bardzo dokładny pomiar.

Zobacz również: Nowy wymiar bezpieczeństwa – bezdotykowy pomiar temperatury ciała