溫度監控對於工業應用至關重要。除了用於各式生產線的溫度偵測之外,也能用於提升廠區工安水準,打造安全的作業環境,還能透過防火預警偵測系統,憑藉優越的火源偵測性能提供早期預警,有效避免災害。市面上有多種溫度監控方式可選,如何找到最適合的方案?本篇將比較五種常見的溫度監控方法,包括熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度計、紅外線感測器及熱像儀,幫助你選擇最適合自家產業的設備。
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哪些產業需要溫度監控?
從鋼鐵冶煉到電子元件生產,從高樓大廈到農牧養殖,溫度監控無處不在。這些看似毫不相干的產業,卻因為一個共同的需求—精準的溫度控制。無論是工業生產、民用建築還是農業生產中,溫度監控都是保障產品品質、提高生產效率和確保安全的重要設備。
鋼鐵廠溫度監控
鋼鐵廠在生產過程中面臨極端高溫,因此進行高溫監控顯得格外重要。這包括對生產線、迴轉窯及鐵水等多個環節的溫度進行監測。透過持續的溫度監控,鋼鐵廠不僅能維持設備的正常運行,還能提升產品質量與生產效率。
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溫度監控PCB元件
在電子產品的生產與檢測中,PCB(印刷電路板)元件的溫度監控至關重要。透過熱像儀,工程師能夠快速且全面地捕捉 PCB 板在運作時的熱分佈圖,精準找出過熱的晶片、電阻或電容。這種非接觸式的溫度監測方式能有效預防因過熱導致的電子產品故障,提升散熱效率製程效率及穩定性。
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大樓管理溫度監控
大樓管理委員會負責確保大樓內各項設備的正常運行與安全性,溫度監控在此過程中扮演著重要角色。透過對加熱設備水路的阻塞測試、地暖空調及配電盤的溫度檢測等巡檢服務,管理團隊能即時發現潛在問題,確保設備處於良好狀態,進而提供安全舒適的居住與工作環境。
豬雞養殖場溫度監控
在豬雞養殖場中,紅外線溫度監控是保障動物健康與安源管理的重要工具。紅外線感測器能即時監測養殖環境的溫度與濕度,讓動物處於最舒適的生長條件。管理者可以透過動物的體溫,及早發現生病或體溫異常的個體,進行隔離或治療,有效避免疫情擴散。養殖場的溫度監控還能用於監測配電盤、水暖設備等,預防火災等意外,為養殖場打造一個安全的環境。
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溫度監控方法有哪些?
溫度監控主要可分為「非接觸式」與「接觸式」兩大類。非接觸式感測器則透過檢測熱源釋放的輻射來判斷溫度,而接觸式感測器需直接接觸受測物體進行量測。兩者在應用場景與精準度上有顯著差異。下方將深入認識5種溫度監控方式的優勢及局限性,以利你選擇適合的測量方法。
1.熱像儀(非接觸式溫度監控)
熱像儀,又稱為「熱影像儀」或「紅外線熱影像」,是一種能夠對物體散發的紅外線進行感光成像的裝置,極其適應各種環境。它具備多項優勢,包括非接觸式測量、全面掌握溫度分佈、無需額外照明以及可在不同距離下使用等特點。然而,市面上熱像儀種類繁多、功能各異。在選購之前,務必做好充分的調研,了解各款產品的特性和適用場景,以確保選擇最符合需求的設備。
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“熱像儀只能依賴“人工操作”來進行溫度監控嗎?
熱像儀不只限於手持操作!在許多工業應用上,熱像儀已整合至自動化系統中,實現非接觸式、即時且連續的溫度監控。在鋼鐵廠和豬雞養殖場等環境中,光崴提供客製化的溫度監控系統,能夠搭配警報和預警功能,實現自動監測。管理者不必依賴人工檢查,即可有效監控異常情況。”
熱像儀在溫度監控中的應用案例
目前,熱像儀的感測器能夠吸收0.75到1000μm範圍內的紅外線波段,可快速顯示物體的溫度分佈,因此其應用非常廣泛,包括軍事、消防、醫療、工業生產及海關檢查等領域。特別是在工業方面,熱像儀可以迅速探測加工件的溫度,例如電動機和電晶體等電子元件,幫助管理者掌握關鍵資訊並快速診斷故障,從而提升生產效率和設備安全性。
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2.紅外線感測器(非接觸式溫度監控)
紅外線感測器(Sensor)可以將物體釋放的熱能(波長範圍為0.7至20μm)轉換為電氣訊號,並根據環境溫度進行補償,以顯示可用的溫度單位。該感測器具有低功耗和低工作電壓的特性,特別適合電池供電的應用。在選擇紅外線元件時,需考量的因素包括視野/視角、頻譜響應、發射率、溫度範圍以及安裝方式。
紅外線感測器在溫度監控中的應用案例
紅外線感測器可以用來量測-70至1,000°C的表面溫度,特別適用於以下情境:當溫度過高而無法使用接觸式感測器時、無法使用探針或熱電偶的情況、偵測目標位於真空環境中、距離過遠,或當偵測目標正在移動時,如滾輪、活動機械和輸送帶上。
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3.熱電偶(接觸式溫度監控)
熱電偶(thermocouple),亦稱為溫差電偶,是市面上廣泛應用的溫度傳感器,能將熱勢差轉換為電勢差,實現「電溫計」(electrical thermometer)的功能。特色在於易於更換、價格低廉,且在測量過程中不需外加電源,配有標準接口,並擁有廣泛的溫度測量範圍。然而,它的主要限制在於不適用於量測帶電物體、移動或滾動物體,以及整體平面溫度分佈等情況。
熱電偶在溫度監控中的應用案例
由於熱電偶價格較便宜,因此被廣泛應用於工商業的溫度量測。不論是水溫、液溫、馬達溫度、環境溫度,還是PCB溫升測試等場合,熱電偶都是常見的測溫工具。另外,針對高溫量測的場合需求,會選用可量測高溫的熱電偶材質進行量測。
4.熱敏電阻(接觸式溫度監控)
熱敏電阻(thermistor)是一種隨著溫度變化而改變電阻值的傳感器電阻。與熱電偶類似,熱敏電阻價格低廉、易於獲得和容易使用,並可調整以適應不同的溫度需求。然而,它僅適用於簡單的溫度監控,無法應用於高溫環境。熱敏電阻通常在-90℃至130℃的有限範圍內提供較高的測量精度。
熱敏電阻在溫度監控中的應用案例
熱敏電阻屬於可變電阻的溫度監控器,廣泛應用於多種電子元件,包括溫度傳感器、浪湧電流限制器、可復式保險絲(Resettable Fuse)及自動調節的加熱器等。常見應用領域涵蓋溫度監控、浪湧抑制、電路開關、馬達延遲啟動以及過熱保護等。
5.電阻溫度計(接觸式溫度監控)
電阻溫度計,又稱電阻溫度探測器(RTDs),是一種利用電阻隨溫度變化特性製成的溫度傳感器。其主要優勢包括高精度、低漂移和廣泛的適用範圍。在溫度監控中,準確度依次為:RTDs>熱電偶>熱敏電阻>熱影像儀>紅外線感溫器,RTDs的準確度最高!然而,RTDs在工業應用中通常不適用於超過660℃的環境。
電阻溫度計在溫度監控中的應用案例
RTDs相較於熱電偶具備更高的精確度和良好的可替換性,並且擁有長期的穩定性。由於出色的高溫能力,RTDs通常被應用於工業配置中,特別適合需要高精密度的場合。在許多低於600℃的工業應用中,RTDs正逐漸取代熱電偶。
溫度監控方式比較表
功能 | 熱像儀 | 紅外線感測器 | 熱電偶 | 熱敏電阻 | 電阻溫度計 |
---|---|---|---|---|---|
非接觸式測量 | ✓ | ✓ | ✗ | ✗ | ✗ |
大範圍掃描 | ✓✓✓ | ✗ | ✗ | ✗ | ✗ |
即時影像顯示 | ✓✓✓ | ✗ | ✗ | ✗ | ✗ |
測量移動物體 | ✓✓✓ | ✓ | ✗ | ✗ | ✗ |
溫控精準度 | ✓ | ✓ | ✓✓ | ✓ | ✓✓✓ |
溫度測量範圍 | ✓✓✓ | ✓✓✓ | ✓✓✓ | ✓ | ✓✓ |
如何選擇適合的溫度監控設備?
選擇適合的溫度監控設備,需要從應用環境、測量精度與預算三大面向綜合考量。傳統的熱電偶或熱敏電阻適合單點固定式監控,熱像儀則提供全面的溫度分佈數據,特別適合高溫、會移動的物體或難以直接接觸的環境。
光崴實業的熱像儀提供軟硬體整合的解決方案,不僅內建火情警告與區域入侵等智慧演算法,更能透過熱圖抓取與歷史數據分析,可以協助技術人員快速診斷問題。光崴的溫度監控設備還支援多種網路協議(如 ONVIF、MQTT),並提供 SDK,讓您能進行二次開發與客製化,打造真正符合需求的智慧監控系統。
〈固定式溫度監控設備:固定式熱影像儀〉
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結論
隨著熱像儀的價格愈來愈親民,且規格不斷提升的情況下,熱像儀的功能和應用也愈來愈廣泛。其優勢在於「非接觸式量測」和「即時呈現溫度分佈」,能夠在高危險環境或移動物體上進行最即時的溫度監控。光崴實業提供多種規格紅外線熱像儀,適用於多種應用場景,無論是在工業檢測還是日常監控中,均能發揮出色的性能。立即聯繫我們,或透過LINE免費諮詢,了解如何利用熱像儀提升你的業務運營效率!