مستشعرات درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء: تفتح عصرًا جديدًا لقياس درجة الحرارة عن بُعد

في الصناعات الحديثة، والأجهزة الطبية، والإلكترونيات الاستهلاكية، يُعدّ قياس درجة الحرارة بدقة أمرًا بالغ الأهمية. وباعتبارها تقنية متطورة لقياس درجة الحرارة عن بُعد، تنتشر مستشعرات درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء بسرعة، وتُحدث تغييرًا جذريًا في أساليب مراقبة درجة الحرارة في العديد من الصناعات، وذلك بفضل استجابتها السريعة ودقتها العالية ومستوى الأمان الذي توفره.

مع التطور التكنولوجي المتواصل، تشهد تقنيات قياس درجة الحرارة ابتكارات مستمرة. ورغم فعالية أجهزة استشعار درجة الحرارة التقليدية التي تعمل بالتلامس، مثل المزدوجات الحرارية والمقاومات الحرارية، في العديد من التطبيقات، إلا أنها تعاني من قصور في بعض الحالات، كعدم قدرتها على قياس درجة حرارة الأجسام المتحركة أو الساخنة أو التي يصعب الوصول إليها. أما أجهزة استشعار درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء فتتغلب على هذه القيود وتفتح آفاقًا جديدة تمامًا لقياس درجة الحرارة.

مبدأ عمل مستشعر درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء
يقيس مستشعر درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء درجة حرارة الجسم عن طريق رصد الأشعة تحت الحمراء المنبعثة منه. ووفقًا لقانون ستيفان-بولتزمان، فإن أي جسم تزيد درجة حرارته عن الصفر المطلق سيصدر أشعة تحت حمراء. يقوم النظام البصري داخل مستشعر درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء بتجميع هذه الأشعة وتركيزها على الكاشف. يحول الكاشف الأشعة تحت الحمراء إلى إشارة كهربائية، وبعد معالجة الإشارة، يتم الحصول على قراءة درجة الحرارة النهائية.

ميزة رئيسية
1. القياس بدون تلامس:
لا تتطلب مستشعرات درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء اتصالاً مباشراً بالجسم المراد قياس درجة حرارته، لذا فهي قادرة على قياس درجة حرارة الأجسام الساخنة أو المتحركة أو التي يصعب الوصول إليها بأمان. وهذا أمر بالغ الأهمية في مجالات مثل الإنتاج الصناعي والتشخيص الطبي وتصنيع 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 أعلى، مما يلبي 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 بيئات درجات الحرارة القصوى.

4. القياس والتصوير متعدد النقاط:
يمكن لبعض أجهزة استشعار درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء المتقدمة أن تأخذ قياسات متعددة النقاط أو تولد صورًا لتوزيعات درجة الحرارة، وهو أمر مفيد لتحليل التصوير الحراري والإدارة الحرارية.

سيناريو التطبيق
تُستخدم مستشعرات درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك:

1. التصنيع الصناعي:
يُستخدم 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. تصنيع الأغذية:
يُستخدم لمراقبة درجة حرارة خطوط إنتاج الأغذية لضمان أن درجة حرارة الطعام أثناء المعالجة والتخزين والنقل تفي بالمعايير الصحية.

4. إدارة المباني والطاقة:
تحليل التصوير الحراري للمباني لتحديد نقاط تسرب الحرارة، وتحسين استخدام الطاقة، ورفع كفاءة الطاقة في المباني.

5. الإلكترونيات الاستهلاكية:
يتم دمجها في الهواتف الذكية وأجهزة المنزل الذكية لمراقبة درجة الحرارة المحيطة وإدارة درجة حرارة الجهاز لتحسين تجربة المستخدم.

التوقعات المستقبلية
مع التطور التكنولوجي المستمر، سيتحسن أداء مستشعرات درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء بشكل أكبر، وستنخفض تكلفتها تدريجيًا. ومن المتوقع في المستقبل أن تُستخدم على نطاق واسع في مجالات متعددة، مثل الزراعة الذكية، والسيارات ذاتية القيادة، والروبوتات الذكية. وفي الوقت نفسه، ومع تطور إنترنت الأشياء وتقنية البيانات الضخمة، سيتم دمج مستشعرات درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء مع أجهزة ذكية أخرى لتحقيق مراقبة ومعالجة بيانات أكثر ذكاءً وأتمتةً لدرجة الحرارة.

دراسة حالة:
خلال جائحة كوفيد-19، أصبحت أجهزة استشعار درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء أداةً بالغة الأهمية لفحص درجة حرارة الجسم. وقد قامت العديد من الأماكن العامة، كالمطارات والمحطات والمدارس، بتركيب هذه الأجهزة للكشف السريع عن درجة الحرارة، مما حسّن كفاءة الفحص بشكل ملحوظ وقلّل من خطر انتقال العدوى. فعلى سبيل المثال، قام أحد المطارات الدولية بتركيب عدة أجهزة استشعار لدرجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء خلال فترة الوباء، والتي تمكّنت من قياس درجة حرارة أكثر من 100 شخص في الدقيقة الواحدة في المتوسط، مما حسّن كفاءة الفحص بشكل كبير.

خاتمة:
يمثل ظهور مستشعرات درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء بداية حقبة جديدة في تكنولوجيا قياس درجة الحرارة. فهي لا تُحسّن دقة وكفاءة القياس فحسب، بل تُوفر أيضًا دعمًا قويًا لمراقبة درجة الحرارة وحماية السلامة في العديد من الصناعات. وبفضل تطبيقاتها الواسعة في مختلف المجالات، ستُساهم مستشعرات درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء بلا شك في توفير المزيد من الراحة والأمان في الإنتاج والحياة اليومية.

للمزيد من المعلومات،

يرجى الاتصال بشركة Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

موقع الشركة الإلكتروني:www.hondetechco.com