في الصناعات الحديثة، بما في ذلك الأجهزة الطبية والإلكترونيات الاستهلاكية، يُعدّ قياس درجة الحرارة بدقة أمرًا بالغ الأهمية. وبصفته تقنية متقدمة لقياس درجة الحرارة بدون تلامس، ينتشر مستشعر درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء (IR) بسرعة، ويُحدث نقلة نوعية في أساليب مراقبة درجة الحرارة في العديد من الصناعات بفضل استجابته السريعة ودقته العالية وأمانه.
مع التقدم المستمر للتكنولوجيا، تشهد تقنية قياس درجة الحرارة تطورًا مستمرًا. على الرغم من فعالية مستشعرات درجة الحرارة التلامسية التقليدية، مثل المزدوجات الحرارية والثرمستورات، في العديد من التطبيقات، إلا أنها تعاني من قيود في بعض الحالات، مثل عدم قدرتها على قياس درجة حرارة الأجسام المتحركة أو الساخنة أو التي يصعب الوصول إليها. تتغلب مستشعرات درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء على هذه القيود، وتفتح آفاقًا جديدة كليًا لقياس درجة الحرارة.
مبدأ عمل مستشعر درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء
يقيس مستشعر درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء درجة حرارة الجسم عن طريق الكشف عن الأشعة تحت الحمراء المنبعثة منه. ووفقًا لقانون ستيفان-بولتزمان، فإن أي جسم تكون درجة حرارته أعلى من الصفر المطلق سيُصدر أشعة تحت حمراء. يجمع النظام البصري داخل مستشعر درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء هذه الأشعة ويركزها على الكاشف. يُحوّل الكاشف الأشعة تحت الحمراء إلى إشارة كهربائية، وبعد معالجة الإشارة، تُصدر قراءة درجة الحرارة النهائية.
ميزة رئيسية
1. القياس بدون تلامس:
لا تتطلب مستشعرات درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء ملامسة مباشرة للجسم المراد قياسه، ما يسمح بقياس درجة حرارة الأجسام الساخنة أو المتحركة أو التي يصعب الوصول إليها بأمان. ويكتسب هذا أهمية خاصة في مجالات مثل الإنتاج الصناعي والتشخيص الطبي وتجهيز الأغذية.
2. استجابة سريعة ودقة عالية:
تستجيب مستشعرات درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء بسرعة لتغيرات درجة الحرارة، وتوفر قراءات فورية. تصل دقة قياسها عادةً إلى ±1 درجة مئوية أو أكثر، مما يُلبي احتياجات معظم التطبيقات.
3. نطاق قياس واسع:
يمكن لمستشعر درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء قياس نطاق واسع من درجات الحرارة من -50 درجة مئوية إلى +3000 درجة مئوية وهو مناسب لمجموعة متنوعة من البيئات ذات درجات الحرارة القصوى.
4. القياس والتصوير متعدد النقاط:
يمكن لبعض أجهزة استشعار درجة الحرارة المتقدمة بالأشعة تحت الحمراء إجراء قياسات متعددة النقاط أو إنشاء صور لتوزيعات درجات الحرارة، وهو أمر مفيد لتحليل التصوير الحراري والإدارة الحرارية.
سيناريو التطبيق
تُستخدم أجهزة استشعار درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك:
1. التصنيع الصناعي:
يتم استخدامه لمراقبة درجة حرارة عمليات معالجة المعادن واللحام والصب والمعالجة الحرارية لضمان جودة المنتج وسلامة الإنتاج.
2. المجال الطبي:
لقياس درجة الحرارة بدون تلامس، وخاصة أثناء الوباء، تُستخدم أجهزة استشعار درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء على نطاق واسع في المطارات والمحطات والمدارس والمباني المكتبية وغيرها من الأماكن لفحص درجة الحرارة والكشف السريع عن مرضى الحمى.
3. معالجة الأغذية:
يتم استخدامه لمراقبة درجة حرارة خطوط إنتاج الأغذية للتأكد من أن درجة حرارة الأغذية أثناء المعالجة والتخزين والنقل تلبي المعايير الصحية.
4. إدارة المباني والطاقة:
تحليل التصوير الحراري للمباني لتحديد نقاط تسرب الحرارة وتحسين استخدام الطاقة وتحسين كفاءة الطاقة في المباني.
5. الالكترونيات الاستهلاكية:
مُدمج في الهواتف الذكية وأجهزة المنزل الذكية لمراقبة درجة الحرارة المحيطة وإدارة درجة حرارة الجهاز لتحسين تجربة المستخدم.
النظرة المستقبلية
مع التقدم التكنولوجي المستمر، سيشهد أداء مستشعرات درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء تحسنًا مستمرًا، وستنخفض تكلفتها تدريجيًا. ومن المتوقع استخدامها على نطاق واسع في المستقبل في مجالات أخرى، مثل الزراعة الذكية والسيارات ذاتية القيادة والروبوتات الذكية. وفي الوقت نفسه، ومع تطور إنترنت الأشياء وتكنولوجيا البيانات الضخمة، سيتم دمج مستشعرات درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء مع الأجهزة الذكية الأخرى لتحقيق مراقبة درجة الحرارة ومعالجة البيانات بشكل أكثر ذكاءً وأتمتة.
دراسة الحالة:
خلال جائحة كوفيد-19، أصبحت أجهزة استشعار درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء أداةً مهمةً لفحص درجة حرارة الجسم. وقد رُكّبت في العديد من الأماكن العامة، مثل المطارات ومحطات القطارات والمدارس، أجهزة استشعار درجة حرارة بالأشعة تحت الحمراء للكشف السريع عن درجة الحرارة، مما حسّن كفاءة الفحص بشكل فعال وقلّل من خطر انتقال العدوى. على سبيل المثال، ركّب مطار دولي عدة أجهزة استشعار درجة حرارة بالأشعة تحت الحمراء خلال فترة الوباء، يمكنها رصد درجة حرارة أكثر من 100 شخص في الدقيقة في المتوسط، مما حسّن بشكل كبير من كفاءة الفحص.
خاتمة:
يُشير ظهور مستشعر درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء إلى دخول تكنولوجيا قياس درجة الحرارة عصرًا جديدًا. فهو لا يُحسّن دقة وكفاءة قياس درجة الحرارة فحسب، بل يُوفر أيضًا دعمًا قويًا لمراقبة درجة الحرارة وحماية السلامة في العديد من الصناعات. بفضل تطبيقاته الواسعة في مختلف المجالات، ستُعزز مستشعرات درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء بلا شك راحة وأمان الإنتاج والحياة البشرية.
لمزيد من المعلومات،
يرجى الاتصال بشركة Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
موقع الشركة:www.hondetechco.com
وقت النشر: ١٥ يناير ٢٠٢٥