Бесконтактный датчик температуры

[NEMOOMEN & К]

А вот эта идея (сама по себе) неплохая. Только нужно брать не этот датчик, а датчик реагирующий на "пожар", т.е. на пламя - например датчик от системы пожаротушения (не путать с системой пожароизвещения - здесь температурные и дымовые датчики). В системе пожаротушения стоят датчики реагирующие на свет пламени. Ему, по идее всё равно - есть там прозрачное стекло, или нет...
Да, идея неплохая у вас. И если получится, то только с датчиком пламени - там милливольты растут "не по детски". Может и точность будет неплохая...
(это если и фотодиод, или фототранзистор, то с особой чувствительностью - неохота рыться в инете, и искать даташиты, но с такой системой работал. Чувствительность у него очень хорошая. )
Нужен эксперимент.

Датчик пожаротушения: это надо обмозговать (интересная мысль). Когда вы сказали про другие датчики, то у меня тоже появилась интересная мысль. Ведь существует большое количество газовых датчиков, и многие из них работают также в ИК, только на своей спектральной частоте. Наверняка, есть и датчик, у которого частота совпадает с «окном прозрачности», как у стекла. Главное, чтобы был положительный ответ, а остальное математика и дело техники: усилить или уменьшить, аппроксимировать и т.д.(хотя в NI myRio с её «плиской», возможно и это не придётся делать). А какой датчик надо, это надо смотреть спектры излучения (или поглощения?) газов.
Вообще, любое тело постоянно что-то излучает (типа «белый шум»), и уровень этого сигнала близок к фону (или правильней сказать фон и есть «белый шум»). При изменении внешних условий (нагрев), исходя из его атомно-молекулярных свойств, происходит увеличение амплитуды излучения в определённой узкой полосе частот. Пик амплитуды этих частот сдвигается (вправо по шкале частот) с ростом температуры. Здесь имеется ввиду только нагрев, как частный случай, а не вообще, иначе так дойдём до общей теории поля и тема будет бесконечна. Это я всё к тому, что рассмотренный ранее вариант с TSOP-приёмником, почему он может излучение от светодиода хорошо «видеть», а от нагретого тела плохо. Потому что пик соответствующей гармонической составляющей (из-за низкой температуры нагрева) ещё недостаточно превысил порога чувствительности самого ИК приёмника, но он есть. Поэтому если усилить общий сигнал, и программно отделить его от шума, то данный приёмник вполне может показывать изменение температуры. Возможно, многое что опустил и несколько сумбурно всё объяснил, но почему нет.
Я хотел донести мысль, что невозможного мало и при творческом подходе вариантов решения любого вопроса может быть несколько, и надо выбрать оптимальный, потому что «фирмы» предлагают исключительно только самые дорогие варианты, и не всегда они могут соответствовать вашим ожиданиям.
Как говорится, глаза боятся, уши не слышат, а голова думает. Особенно если не одна, а две . И пессимисты, хорошо стимулируют данный процесс (думанья).

[ampy]

Мне кажется тут многие ошибаются, говоря о длине волны. Если почитать об устройстве пирометров типа MLX90614, то длина волны там явно не участвует. Сенсор состоит из большого количества последовательно включенных термопар, горячие спаи которых находятся с наружней относительно измеряемого объекта, а холодные - с внутренней стороны пластины с известным тепловым сопротивлением. Когда поток тепла идет через пластину возникает разница температур, которая и измеряется. Считаем поток тепла параллельным, как от бесконечной стенки. Имея опыт построения таких датчиков можно налепить чего-то подобное на это супер-пупер стекло без зазора, закрыть от сквозняка и разница температур тоже какая-то будет. Но это видимо ТС не подойдет, а так, вариант для пытливых умов.

Я бы лучше туда в камеру термометр на батарейках поставил, а результат он пусть через стекло по ИК передает.

[NEMOOMEN & К]

Хотел ещё дополнить очередной мыслью. Кстати, можно ведь «поиграться» и самой частотой (или длиной волны, без разницы, как назвать) излучения ИК, применительно, только, к измерению температуры. Вообщем, важно не само абсолютное значение температуры, а его изменение от одного состояния до другого. А потом эти изменения отградуировать, сравнив с образцовым. Что это значит на практике. Т.к. датчик у меня стационарный и на близком расстоянии (3см) смотрит в определённое место на измеряемом объекте, то в этом месте можно тем или иным способом закрепить материал, близкий по теплопроводности или с хорошей адгезией с данным объектом, но имеющий более высокую цветовую температуру. Это нужно для того, чтобы датчик, работающий в нужном ИК диапазоне, но при более высокой температуре, мог «увидеть» более низкую температуру. Может хорошо для этого подойти, например люминофор. Он будет работать одновременно как трансмиттер и умножитель частоты. Вырисовывается следующая конструкция. Пятнышко люминофора (у меня есть жёлто-зелёный, будет как ИК светодиод) в нужном месте → стекло → датчик (ещё не определился). Ну, как-то так.

[val_ka]

Хотел ещё дополнить очередной мыслью. Кстати, можно ведь «поиграться» и самой частотой (или длиной волны, без разницы, как назвать) излучения ИК, применительно, только, к измерению температуры.
... материал, близкий по теплопроводности или с хорошей адгезией с данным объектом, но имеющий более высокую цветовую температуру..., например люминофор. Он будет работать одновременно как трансмиттер и умножитель частоты.

Идея не новая, но отличная.
Это в середине 70-х разрабатывалось (и разработали) в СССР, в Томске. Это "антистоксовые люминофоры" (по современному up conversion).
Вот характеристика готового в-ва:
Антистоксовый люминофор преобразовывает длинноволновое ИК-излучение (1,5-1,6 мкм) в коротковолновое (0,8-1,02 мкм) и ИК диапазон 0,9-1,07 мкм в видимое свечение различных цветов.
Условия эксплуатации
Предлагаемые люминофоры обеспечивают стабильность параметров излучателей при работе в течение 100000 часов и диапазоне температур от -60°C до +70°C.
Технические данные
Антистоксовый люминофор представлен в трех сериях: UCR, UCG и UCB
Длинна волны антистоксового люминофора серии UC составляет 980 нанометров.
Размер частиц 5-15 микрон.

Это то, что Вам нужно. Подробнее можете ознакомиться здесь .

(коньяк можете не выставлять. )....

ps: хотел бы ещё дополнить. Т.к. Вам надо всё же измерение, то вполне возможно (если габариты будут позволять) использовать все три типа UC. (Up Conversion Red, UCG, UCB - у каждого из них должен быть свой фотоэлемент, и из трёх сигналов можно составить, по идее, довольно точную картину температуры за стеклом).

[makakus]

Если почитать об устройстве пирометров типа MLX90614, то длина волны там явно не участвует. Сенсор состоит из большого количества последовательно включенных термопар, горячие спаи которых находятся с наружней относительно измеряемого объекта, а холодные - с внутренней стороны пластины с известным тепловым сопротивлением. Когда поток тепла идет через пластину возникает разница температур

Пластина прозрачная? В каком диапазоне у неё какие характеристики по поглощению/отражению?

ТС несёт наукообразный бред на уровне журнала "Юный техник", не имеющий отношения к пром. оборудованию. Он, грубо говоря, предлагает смотреть на печку с улицы, через окошко, и увидеть горячая она или нет. Теоретически, говорит, это возможно. Ага, экстрасенсы, ротором дивергенции, значить, по всему полю - слышали, знакомо.

[ampy]

Пластина прозрачная? В каком диапазоне у неё какие характеристики по поглощению/отражению?

Я в такие подробности не углублялся... Вот тут непрозрачная на фото.
Thermopile
Тут про кремний и стекловидный слой чего-то говорится...
Перкин-Элмер

Видел эскизы конструкций вообще со сплошной стенкой, где тепловой поток просто фокусируется на термопаре, горячем спае.

ТС несёт наукообразный бред на уровне журнала "Юный техник", не имеющий отношения к пром. оборудованию. Он, грубо говоря, предлагает смотреть на печку с улицы, через окошко, и увидеть горячая она или нет. Теоретически, говорит, это возможно. Ага, экстрасенсы, ротором дивергенции, значить, по всему полю - слышали, знакомо.

Ну это вы хватили. В духовку или камин (бывают такие) через стекло заглядывали? Там явно излучение мощнее чем от стенок.

Вот про люминофоры это да... Фантастика.

[makakus]

В духовку или камин (бывают такие) через стекло заглядывали? Там явно излучение мощнее чем от стенок.

Заглядывали и заглядываем. Там излучение в районе 470 нм с вспышками 660 нм: газ горит , вижу. Бывает, стенки нагретые вижу, длина волны примерно 730-740нм.

Излучение с длиной волны выше 3 мкм лицом ощущаю. Глазом, с 2 метров, не возьмусь определить: горячая батарея или нет. Тепловизор надо, однако!

Антистоксовый люминофор преобразовывает длинноволновое ИК-излучение (1,5-1,6 мкм) в коротковолновое (0,8-1,02 мкм) и ИК диапазон 0,9-1,07 мкм в видимое свечение различных цветов.

Получается что-то вроде этого?

[ampy]

Излучение с длиной волны выше 3 мкм лицом ощущаю. Глазом, с 2 метров, не возьмусь определить: горячая батарея или нет.

О лице и речь.

Тепловизор надо, однако!

Дорого, однако!

Получается что-то вроде этого?

Нет, это ЖК скорее всего.

[makakus]

Дорого, однако!

А самый дешёвый - однопиксельный! - на 3 странице нарисован жёлтенький?

это ЖК скорее всего

Это точно ЖК. Люминофор будет на манер этого светиться разноцветно? Тогда можно датчиком цвета ловить.

[mike-y-k]

Таки максимум излучения чёрного тела при определенной температуре подчиняется закону Вина λMax~=0.0028977683/T (длина волны в метрах, температура в градусах Кельвина).
Расчёт спектра по длине волны и мощности может дать информацию для дальнейших телодвижений (закон Стефана-Больцмана, формула Планка).
При смещении в сторону от требуемой длины волны наложение на неё сигналов от объектов с другой температурой забивает полезный сигнал, делая невозможным его достоверное выделение.
Необходимо ещё учитывать рост мощности с уменьшением длины волны.
Соотношение сигнал-шум улучшается при расположении приемника на перпендикуляре к объекту и обеспечении максимума сигнала с измеряемой площади объекта (плоскость или фокусирующая сфера).

Использование люминофоров возможно при их способности:
- работать в вакууме - тут размещение в стеклянной капсуле поможет;
- работать в требуемом диапазоне температур;
- обеспечить нужное время реакции на изменение температуры рабочего тела.
Тут опять НИОКР предстоит.

В качестве материала для прозрачного в нужном диапазоне окна можно использовать ZnSe. Материал хорошо известный в производстве лазеров на CO2. Окно прозрачности 0.6…19μm. Тут его производят на заказ нужных размеров. Останется только стакан под установку пирометра сделать, вплавить туда фильтр и прикрутить на корпус камеры.

makakus, вопрос больше в принципе датчика - пироэлектрический vs болометрический. Плюс использованная оптика. ZnSe или Ge оптику на таких моделях явно не используют, максимум кварцевое стекло.