Sensori a infrarossi per il monitoraggio della temperatura

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I sensori di temperatura a infrarossi offrono numerosi vantaggi rispetto ai sistemi di misura “tradizionali”. In primo luogo, l’assenza di contatto evita problemi legati alla vicinanza del sensore ad aree o condizioni ambientali difficili, la possibilità di creare danni al target attraverso il contatto diretto e il generarsi di fenomeni di usura, sia per il target sia per il sensore.

A causa delle caratteristiche chimico-fisiche delle materie plastiche, le misure di temperatura risultano generalmente complesse per le tecnologie a infrarossi. Una delle motivazioni riguarda la necessità di effettuare il monitoraggio in campi di temperatura diversi tra loro. La lunghezza d’onda e l’emissività sono le variabili chiave per una misura precisa ed è necessario regolarle in funzione del materiale, dalla qualità della superficie, dall’angolo di misura e, in molti casi, dalla configurazione utilizzata.

La gamma di pirometri e le termocamere della tedesca Optris, rappresentata in Italia da Luchsinger, comprende diverse soluzioni che permettono di superare tutti questi problemi.

Le plastiche con uno spessore maggiore di 0,4 mm e i film plastici colorati possono essere misurati facilmente con un campo spettrale a onda lunga da 8-14 µm e con emissività ≥0,9. Il modello di riferimento in questo caso è il pirometro CSmicro LT, un sensore compatto con elettronica integrata nel cavo e fornito di un LED intelligente per l’autodiagnostica. Il CSmicro è invece in grado di resistere a temperature ambientali di 180 °C e possiede un intervallo di temperatura che soddisfa tutte le possibili applicazioni del settore plastico, con un tempo di risposta di 30 ms. Questa lunghezza d’onda è tuttavia poco efficace con i film plastici più sottili, che risultano trasparenti, e richiede bande di assorbimento o pirometri con campi spettrali specifici. Il pirometro CT P3, con una lunghezza d’onda operativa di 3,43 µm, è stato sviluppato appositamente per misurare in modo affidabile la temperatura su materie plastiche molto sottili come polietilene, polipropilene, nylon e polistirene. Il sensore CT P3 ha un campo di misura da 50 a 400 °C, un tempo di risposta di soli 100 ms e può misurare con temperature ambientali di 75 °C, senza l’ausilio di sistemi di raffreddamento.

Per film plastici in poliestere, poliuretano, Teflon, FEP e poliammide è indicata una lunghezza d’onda di 7,9 µm, la stessa dei pirometri CT P7 e CTlaser P7. Il primo ha un campo di misura da 0 a 710 °C e un tempo di risposta di 150 ms. Il secondo, in aggiunta al precedente, dispone di un sistema di puntamento a doppio laser che facilita il posizionamento del sensore, permettendo di misurare oggetti con una superficie di 1,6 mm a una distanza di 70 mm.

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