Посоветуйте пирометрический датчик

[Wlad1453]

Есть задача:

С помощью инфракрасного датчика выдавать сигнал о превышении температуры 150 град.Ц. поверхности металлической детали при нагревании и опускании температуры тела ниже 100 гр.Ц при остывании.

Датчик может быть установлен на расстоянии 30-90 см. от поверхности. Деталь может нагреваться до 400-500 град.

Посоветуйте сам датчик, с помощью которого, можно создать такое устройство. Желательно с TTL выходом на PLC.

[mike-y-k]

А с другим интерфейсом никак? Если уже готовое измерение получать по I2C?
Например там можно и про другие варианты посмотреть.
Для этого датчика только оптику простую нужно будет придумать для сужения угла поля зрения с 50° до нужного значения.
Если не подходит - поиск FIR IC должен помочь. Есть даже готовые модули с датчиками для прототипирования.

[Wlad1453]

Можно и по I2C. Хотя это будет сильно избыточно. Тут не надо температуру мерить, нужно только пороговые значения детектировать, да и то с небольшой точностью.
У Вас опыт таких измерений есть? Будет ли IR-датчик из датчика присутствия (движения) работать?

[mike-y-k]

Wlad1453, это только экспериментом можно установить. Не пробовал.
А в датчиках с мозгами бывает возможность установить пороги температуры и наслаждаться уровнем на соответствующих ногах.
Было несколько вариантов с дистанционным измерением температуры в рабочем поле. При умных датчиках самая сложная часть - это оптика для получения правильного поля зрения.

Такой на aliexpress 300…400руб под именем GY906. Есть он же с готовой оптикой, но уже подороже. А для обработки вполне сгодится мелкий 8-мибитный МК с выходом на пару ключей (для T1 и T2).
С готовой оптикой прототип ~1600 рублей.

[Wlad1453]

Да, похоже, что этот. Здесь за него 2800 дерут. С оптикой

http://roboparts.ru/products/mlx90614esf-dci

А вот интересно, если из инфракрасного датчика движения сам сенсор выдрать, будет он на разогрев металла реагировать?

[mike-y-k]

Wlad1453, я не проверял этот вариант даже теоретически - пробуйте.
Только к датчику необходима будет обвязка и в итоге Вы получите минимум те же яйца, но в профиль, плюс потерянное время.
В этих чипах (готовых для пирометров) уже все необходимое было сделано только калибровка потребуется (у производителя все необходимое для этого есть).

[Alex9797]

С помощью инфракрасного датчика выдавать сигнал о превышении температуры 150 град.Ц. поверхности металлической детали при нагревании и опускании температуры тела ниже 100 гр.Ц при остывании.
Датчик может быть установлен на расстоянии 30-90 см. от поверхности. Деталь может нагреваться до 400-500 град.

Есть несколько факторов, которые надо учитывать при подобного рода измерениях.
Во-первых, рассчитывать на достоверность показаний датчика можно только при условии, что поверхность детали соответствует понятию "абсолютно черное тело". Во всех прочих случаях показания будут отличаться, и будут зависеть и от цвета поверхности, и от материала, и от чистоты обработки, и от наличия на поверхности окалины, и прочих инородных веществ. Например, в серьезных пирометрах заложена целая база данных, по которой вычисляется поправка.
Несмотря на все это, погрешность такого измерения температуры очень далека от нуля. Если есть возможность - проведите такой эксперимент. Вот перед вами огромная металлическая болванка, нагретая до некоторой температуры. Пусть это будет 200 градусов. Болванка настолько массивная, что можно считать, что температура по всей ее поверхности одинаковая. А теперь проверьте это пирометром - пройдитесь по всей поверхности, и будет куча интересного. Будут попадаться участки, температура которых существенно отличается от соседних. А на самом деле - это меняются показания пирометра, в зависимости от свойств поверхности на разных участках.

Во-вторых, показания пирометрического датчика зависят и от температуры его собственной температуры. Поэтому, чтобы уменьшить эту составляющую погрешности, надо или термостатировать датчик, или измерять его температуру, и по ней корректировать его показания. А для этого надо проделать некоторую исследовательскую работу, чтобы вывести экспериментально таблицу поправок.

Датчик движения абсолютно непригоден для этого. Потому что он конструктивно состоит из двух одинаковых датчиков, включенных встречно. И он дифференцирует разностный сигнал этих датчиков. То есть, выделяет быстрые изменения разности сигналов. А это возникает только при перемещении каких-либо предметов, когда освещенность этих двух датчиков меняется неодинаково. А если этот датчик закреплен неподвижно, и деталь неподвижна, а меняется только ее температура - то и сигналы обоих внутренних датчиков будут меняться одинаково. И если при этом разность сигналов и будет меняться, то скорость ее изменения будет намного ниже порога срабатывания. И даже если предположить, что скорость изменения температуры удалось увеличить настолько, что все же датчик сработал - все равно это будет означать лишь то, что температура изменилась очень быстро. Например, на 100 градусов в секунду. Но само значение температуры так и останется тайной.

[mike-y-k]

Alex9797, при правильном выборе оптики вполне возможно многоточечное измерение с соответствующей калибровкой. Дальше уже математика в МК для вычисления близкого к реальному значения.
Ну и калибровка под разные характеристики поверхности. Ее вполне можно и учесть дополнительным каналом оценки отражения при разных видах освещения.

В варианте ТС вроде как изменений поверхности не предвидится, посему может оказаться проще, но нужны уточнения - материал, обработка поверхности, активная атмосфера,…

[Alex9797]

при правильном выборе оптики вполне возможно многоточечное измерение с соответствующей калибровкой

Да, видел в действии крутые импортные пирометры. С лазерным прицелом. То есть, можно точно выбирать точку на поверхности, и измерять именно ее температуру. И есть множество функций, среди которых и усреднение по энному количеству измерений. Очень даже помогает. Например, выкатывают из печи огромную болванку, размером с железнодорожную платформу. Поверхность очень неоднородная, покрыта и коркой окалины, и есть участки чистого металла. Так вот, лазером выбирают несколько участков с чистым металлом, усредняют, и получают очень даже похожее на правду значение.
Только Wlad1453 от этого не легче. Стоимость того чудесного пирометра - тысячи долларов. А ему хочется подешевле.
Кстати, если бы он огласил свой верхний предел финансовых возможностей, обсуждение было бы более плодотворным.

[Alex9797]

В варианте ТС вроде как изменений поверхности не предвидится

Там не все понятно. Я так понимаю, что это не одну и ту же деталь будут то нагревать, то охлаждать, а будут на это место ставить поочередно партию деталей (возможно одинаковых, а может и нет)