Endüstriyel bakım, elektrik sistemleri, HVAC uygulamaları ve üretim proseslerinde sıcaklık ölçümü önemli bir kontrol yöntemidir. Ancak ölçülmek istenen yüzeye her zaman fiziksel olarak temas etmek mümkün veya güvenli olmayabilir. Hareketli parçalar, yüksek sıcaklıktaki yüzeyler, enerjili elektrik ekipmanları veya ulaşılması zor bölgelerde sıcaklığın hızlı şekilde ölçülmesi gerektiğinde infrared termometreler, yani temassız sıcaklık ölçerler kullanılır.

Infrared termometreler bir yüzeyden yayılan kızılötesi enerjiyi algılayarak yüzey sıcaklığını hesaplar. Ölçüm probunun yüzeye temas etmesine ihtiyaç duyulmaması, bu cihazları bakım ve saha çalışmalarında oldukça pratik hale getirir.

Infrared Termometre Nedir?

Infrared termometre, bir nesnenin yüzeyinden yayılan kızılötesi radyasyonu algılayarak sıcaklığını temassız şekilde ölçen cihazdır.

Mutlak sıfırın üzerindeki tüm nesneler belirli miktarda kızılötesi enerji yayar. Nesnenin sıcaklığı arttıkça yayılan enerji de değişir.

Infrared termometre içerisindeki optik sistem bu enerjiyi algılar ve elektronik devre tarafından sıcaklık değerine dönüştürülür.

Böylece ölçüm yapılacak yüzeye fiziksel bir sensör bağlanmadan sıcaklık okunabilir.

Temassız Sıcaklık Ölçümünün Avantajları Nelerdir?

Infrared sıcaklık ölçümü birçok uygulamada temaslı sensörlere göre önemli avantajlar sağlayabilir.

Başlıca avantajları:

  • hızlı ölçüm,
  • yüzeye temas gerektirmemesi,
  • hareketli parçaların ölçülebilmesi,
  • yüksek sıcaklıklı yüzeylerde kullanılabilmesi,
  • erişilmesi zor noktaların kontrolü,
  • elektrikli ekipmanlarda daha güvenli mesafeden kontrol imkânı,
  • çok sayıda noktada hızlı karşılaştırma yapılabilmesi.

Özellikle bakım ekipleri açısından birkaç saniye içerisinde çok sayıda ekipmanın sıcaklığının kontrol edilebilmesi önemli zaman kazandırır.

Infrared Termometre Nasıl Çalışır?

Infrared termometrenin ön kısmındaki optik sistem, ölçüm yapılan yüzeyden yayılan kızılötesi enerjiyi sensöre yönlendirir.

Sensör bu enerjiyi elektriksel sinyale dönüştürür.

Cihaz daha sonra:

  • algılanan kızılötesi enerji,
  • ortam koşulları,
  • emissivity değeri,
  • cihaz kalibrasyonu

gibi parametreleri kullanarak sıcaklığı hesaplar.

Ölçülen değer cihazın ekranında genellikle °C veya °F olarak görüntülenir.

Emissivity Nedir?

Infrared sıcaklık ölçümünde en önemli kavramlardan biri emissivity, yani yayınım katsayısıdır.

Emissivity, bir yüzeyin kızılötesi enerji yayma kabiliyetini ifade eder.

Değer genellikle 0 ile 1 arasında tanımlanır.

Mat ve koyu yüzeylerin emissivity değeri genellikle daha yüksekken, parlak ve yansıtıcı metal yüzeylerin değeri daha düşük olabilir.

Yanlış emissivity ayarı sıcaklık ölçümünün hatalı çıkmasına neden olabilir.

Bu nedenle özellikle profesyonel ölçümlerde ölçülen yüzeyin malzeme özelliklerinin dikkate alınması gerekir.

Parlak Metal Yüzeylerde Ölçüm Neden Zordur?

Parlak metal yüzeyler düşük emissivity değerine sahip olabilir ve çevredeki ısı kaynaklarından gelen kızılötesi enerjiyi yansıtabilir.

Bu nedenle cihaz yüzeyin gerçek sıcaklığı yerine çevreden yansıyan enerjiden de etkilenebilir.

Örneğin parlak paslanmaz çelik yüzeyde yapılan ölçüm ile mat boyalı bir yüzeyde yapılan ölçüm aynı hassasiyeti sağlamayabilir.

Bu tür uygulamalarda:

  • emissivity ayarının doğru yapılması,
  • uygun ölçüm yönteminin seçilmesi,
  • gerekiyorsa temaslı sıcaklık sensörüyle doğrulama yapılması

önerilir.

Distance-to-Spot Oranı Nedir?

Infrared termometre seçerken dikkat edilmesi gereken önemli özelliklerden biri D, yani Distance-to-Spot oranıdır.

Bu oran cihazın belirli bir mesafeden ne büyüklükte bir alanı ölçtüğünü ifade eder.

Örneğin 30:1 D oranına sahip bir cihaz teorik olarak 30 cm mesafede yaklaşık 1 cm çapındaki alanı ölçebilir.

Mesafe arttıkça ölçülen alan da büyür.

Bu nedenle çok küçük bir parçanın sıcaklığını uzaktan ölçmek isteniyorsa cihazın optik çözünürlüğünün yeterli olması gerekir.

Lazer İşaretleyici Ne İşe Yarar?

Birçok infrared termometrede lazer işaretleyici bulunur.

Lazerin temel görevi ölçülen alanın yaklaşık konumunu kullanıcıya göstermektir.

Ancak önemli bir nokta vardır:

Lazer sıcaklığı ölçmez.

Sıcaklık ölçümü cihazın infrared sensörü tarafından gerçekleştirilir. Lazer yalnızca hedefleme amacıyla kullanılır.

Bazı cihazlarda iki lazer noktası kullanılarak ölçüm alanının yaklaşık sınırları daha kolay görülebilir.

Elektrik Panolarında Infrared Termometre Kullanımı

Elektrik panolarında gevşek bağlantılar, aşırı yüklenen kablolar veya kontaktör problemleri normalden yüksek sıcaklık oluşmasına neden olabilir.

Infrared termometre kullanılarak:

  • sigortalar,
  • şalterler,
  • kontaktörler,
  • kablo bağlantıları,
  • baralar,
  • güç kaynakları

hızlı şekilde kontrol edilebilir.

Aynı özellikteki üç faz bağlantılarının sıcaklıkları karşılaştırıldığında bir fazın diğerlerinden belirgin şekilde sıcak olması olası bir problemin göstergesi olabilir.

Ancak sıcaklık ölçümünün tek başına arızanın kesin nedeni olmadığını, yalnızca ilave inceleme gerektiren noktaların belirlenmesine yardımcı olduğunu unutmamak gerekir.

Motorlarda Sıcaklık Kontrolü

Elektrik motorlarında aşırı sıcaklık birçok farklı problemin belirtisi olabilir.

Bunlar arasında:

  • aşırı yük,
  • rulman problemleri,
  • yetersiz soğutma,
  • faz dengesizliği,
  • yüksek ortam sıcaklığı,
  • mekanik sürtünme

bulunabilir.

Infrared termometre ile motor gövdesinin farklı noktaları düzenli olarak ölçülerek sıcaklık değişimleri takip edilebilir.

Özellikle aynı çalışma koşullarındaki benzer motorların karşılaştırılması bakım çalışmalarında faydalı olabilir.

HVAC Sistemlerinde Kullanımı

Infrared termometreler HVAC sektöründe de yaygın şekilde kullanılır.

Örneğin:

  • hava kanalı yüzeyleri,
  • radyatörler,
  • ısı eşanjörleri,
  • klima çıkışları,
  • boru yüzeyleri,
  • kompresörler

hızlı şekilde kontrol edilebilir.

Unitek Teknoloji’de bulunan HIOKI FT3700-20 ve FT3701-20 gibi infrared termometreler de HVAC uygulamalarına yönelik temassız sıcaklık ölçüm cihazları arasında yer almaktadır.

Infrared Termometre ile Termal Kamera Arasındaki Fark Nedir?

Her iki cihaz da kızılötesi enerji üzerinden sıcaklık değerlendirmesi yapar ancak kullanım şekilleri farklıdır.

Infrared Termometre

Belirli bir hedef alanın sıcaklığını sayısal değer olarak gösterir.

Avantajları:

  • hızlıdır,
  • kompakt yapıdadır,
  • kullanımı kolaydır,
  • noktasal kontroller için uygundur.

Termal Kamera

Bir yüzeyin tamamının sıcaklık dağılımını renkli bir termal görüntü halinde gösterir.

Bu sayede:

  • sıcak noktalar,
  • sıcaklık dağılımları,
  • anormal bölgeler

aynı anda görülebilir.

Tek bir noktanın hızlı kontrolü için infrared termometre yeterli olabilirken, geniş bir alanın sıcaklık dağılımının incelenmesi gerektiğinde termal kamera daha uygun olabilir.

Temaslı Termometre ile Infrared Termometre Arasındaki Fark

Termokupl veya Pt100 gibi temaslı sıcaklık sensörlerinin yüzeye fiziksel olarak bağlanması gerekir.

Temaslı ölçümlerin avantajı belirli uygulamalarda daha yüksek doğruluk ve uzun süreli sıcaklık kaydı sağlamasıdır.

Infrared termometrenin avantajı ise:

  • hızlı olması,
  • sensör bağlamaya gerek olmaması,
  • hareketli yüzeylerin ölçülebilmesi,
  • tehlikeli veya sıcak noktalara uzaktan erişilebilmesidir.

Bu nedenle hangi yöntemin kullanılacağı uygulamaya göre belirlenmelidir.

Infrared Termometre Nerelerde Kullanılır?

Temassız sıcaklık ölçerler çok geniş bir kullanım alanına sahiptir.

Başlıca uygulamalar:

  • elektrik panosu bakımı,
  • motor kontrolleri,
  • HVAC sistemleri,
  • rulman kontrolleri,
  • üretim makineleri,
  • fırın ve proses sistemleri,
  • elektronik devreler,
  • otomotiv servisleri,
  • enerji sistemleri,
  • bina bakım çalışmaları.

Özellikle sıcaklık trendlerinin hızlı şekilde karşılaştırılması gereken saha çalışmalarında oldukça kullanışlıdır.

Ölçüm Mesafesi Sonucu Etkiler mi?

Evet.

Infrared termometrenin ölçüm noktası mesafe arttıkça büyür.

Ölçülen nesne cihazın görüş alanından daha küçükse arka plandaki veya çevredeki yüzeyler de ölçüme dahil olabilir.

Örneğin uzaktan küçük bir kablo terminali ölçülmek istenirken çevredeki pano yüzeyi de cihazın görüş alanına girerse sonuç gerçek terminal sıcaklığını doğru şekilde göstermeyebilir.

Bu nedenle ölçüm alanının hedef yüzeyden küçük olması gerekir.

Infrared Termometre ile Cam Arkasından Ölçüm Yapılır mı?

Standart infrared termometrelerle camın arkasındaki bir nesnenin yüzey sıcaklığını doğrudan ölçmek genellikle mümkün değildir.

Cihaz çoğunlukla cam yüzeyinden yayılan veya yansıyan kızılötesi enerjiyi algılar.

Bu nedenle camın arkasındaki motor veya elektronik parçayı ölçmeye çalışmak yerine doğrudan hedef yüzeye görüş sağlanması gerekir.

Doğru Infrared Termometre Nasıl Seçilir?

Cihaz seçiminde uygulamanın gereksinimlerine göre aşağıdaki özellikler değerlendirilmelidir:

  • sıcaklık ölçüm aralığı,
  • ölçüm doğruluğu,
  • D optik oranı,
  • emissivity ayarı,
  • tepki süresi,
  • lazer hedefleme sistemi,
  • minimum ölçüm noktası,
  • çalışma ortamı sıcaklığı,
  • cihazın saha dayanıklılığı.

Küçük elektronik parçaların ölçümü ile büyük endüstriyel makinelerin kontrolü için aynı optik özellikler yeterli olmayabilir.

HIOKI FT3700-20 ve FT3701-20 Infrared Termometreler

Unitek Teknoloji ürün grubunda HIOKI FT3700-20 / FT3701-20 Infrared Thermometer modelleri yer almaktadır.

Bu cihazlar temassız sıcaklık ölçümüne yönelik olup lazer hedefleme sayesinde ölçüm yapılacak noktanın belirlenmesini kolaylaştırır. Özellikle HVAC ve saha bakım uygulamalarında kullanılabilecek taşınabilir ölçüm çözümleridir.

Sonuç

Infrared termometreler, bir yüzeye fiziksel olarak temas etmeden hızlı sıcaklık ölçümü yapılmasını sağlayan pratik test cihazlarıdır.

Elektrik panoları, motorlar, HVAC sistemleri, üretim makineleri ve elektronik sistemlerde oluşan anormal sıcaklıkların belirlenmesinde kullanılabilir.

Doğru sonuç elde etmek için yalnızca sıcaklık ölçüm aralığı değil; emissivity, hedef büyüklüğü, ölçüm mesafesi ve cihazın D oranı gibi faktörler de dikkate alınmalıdır.

Temassız ölçümün doğru uygulanması, bakım ekiplerinin aşırı ısınan noktaları daha hızlı tespit etmesine ve olası ekipman problemlerini erken aşamada incelemesine yardımcı olabilir.