Lasertermometere fungerer ved å oppdage varme gjennom spesielle infrarødsensorer som fungerer best innen bølgelengdeområdet 8 til 14 mikrometer. I motsetning til det mange tror, er den synlige laserstrålen kun ment for å hjelpe med å sikte apparatet og har ingenting med selve temperaturmålingen å gjøre. Når disse sensorene registrerer infrarød energi fra overflater, omformer de denne energien til elektriske signaler. Apparatet behandler deretter disse signalene for å beregne gjennomsnittstemperaturen over et bestemt punkt eller område, ifølge forskning publisert av Parker og kolleger i 2023. Noen høyklassede modeller har innebygd teknologi med dobbel bølgelengde. Dette gjør at de kan justere for forhold som værpåvirkninger i luften mellom termometeret og objektet som måles. Med denne funksjonen kan disse avanserte modellene gi pålitelige målinger selv når de måler objekter opptil 300 meter fra hverandre, selv om resultatene vil variere avhengig av miljøforhold.
Måten materialer avgir varme på, kjent som overflateemisjonsevne, er svært viktig for å få nøyaktige temperaturmålinger. De fleste ubehandlede metaller ligger på det lavere enden av skalaen med emisjonsevnverdier mellom 0,05 og 0,2 i henhold til ASTM-standarder fra 2022. Organiske materialer som tre er vanligvis mye bedre til å emitere termisk energi, og ligger typisk et sted mellom 0,85 og 0,95 på samme skala. Lav emisjonsevne betyr at disse overflatene ikke avgir like mye målbar stråling, noe som gjør dem vanskelige å måle nøyaktig, spesielt når man tar målinger fra lang avstand. Derfor er nyere lasertermometere utstyrt med justerbare emisjonsevninnstillinger som varierer fra 0,1 til 1,0. Denne funksjonen lar teknikere finjustere instrumentene sine for situasjoner der ulike materialer er blanding, noe som gjør målingene mer pålitelige, selv når man arbeider utover 50 meters merket.
Når man ser på hvordan infrarøde termometre fungerer, forteller avstand-til-punkt (D:S) forholdet i praksis hvilket område vi faktisk måler i forhold til hvor langt unna vi er fra det som skal kontrolleres. Ta et 30:1-forhold for eksempel. Det betyr at hvis noen peker termometeret sitt 30 meter unna, vil de få målinger fra et område på omtrent én meter i diameter. Å holde seg innenfor disse forholdene er ganske viktig for gode resultater. Men går man utenfor dem, begynner nøyaktigheten å avta raskt – omtrent pluss eller minus 2 grader celsius for hver ekstra meter, ifølge noen tester utført i 2022 av NIST. Ting blir enda vanskeligere når det er forurensninger som tåke eller støv i luften, fordi disse partiklene spres og reflekterer det infrarøde lyset vi er avhengige av. Dette gjør måleinstrumentene våre mindre pålitelige og øker sjansen for at vi får temperaturmålinger fra områder vi ikke hadde tenkt å måle.
Godkvalitets germaniumlinser kombinert med antirefleksbelegg bidrar til å redusere signaltap betraktelig. Ved avstander rundt 100 meter holder disse spesialiserte lensene demping under 2 %, mens vanlige linser kan miste opptil 15 % av sin signalkraft. Et annet viktig trekk er flerelement-linsesystemer som løser problemet med termisk blooming ved drift i varme forhold. Dette blir spesielt viktig i industrielle miljøer der utstyr kjører kontinuerlig. Med tanke på nylige forbedringer har produsenter klart å redusere målestedstørrelser med omtrent en fjerdedel sammenlignet med hva som var tilgjengelig tilbake i 2018. De mindre målepunktene betyr bedre optisk oppløsning totalt sett, noe som gjør det mulig å nøyaktig måle små detaljer eller fjerne mål som ellers ville være vanskelige å skille ut.
Miljøet forstyrrer virkelig disse langdistansemålingene. Når luftfuktigheten overstiger 60 %, spres infrarødsignaler omtrent 23 % mer enn normalt. Temperatursvingninger større enn 10 grader celsius kan også føre til unøyaktige målinger, omtrent 2 til 4 % hvert 15. meter eller så, som vist i noen nylige studier utført av Acuity Laser i fjor. Deretter har vi alle mulige ting i luften, som regndråper, tåke og støvpartikler, som enten absorberer eller reflekterer tilbake det infrarøde lyset før det noensinne når sensoren. Alle disse problemene blir verre jo større avstanden er. Derfor er det så viktig å holde atmosfæren stabil hvis noen vil at målingene deres skal ha noe gyldighet.
Hva noe er laget av, betyr mye når det gjelder å oppdage ting med infrarød teknologi. Glansfulle metalsflater reflekterer det meste av IR-lyset de mottar, omtrent 85 til kanskje hele 95 prosent ifølge Meskernels forskning fra i fjor. Motsatt absorberer mørke matte overflater omtrent 90 prosent av det som treffer dem, noe som gjør temperaturmålinger mye mer pålitelige. Den vanskelige delen kommer med materialer som ikke selv avgir mye varme, som aluminium eller rustfritt stål. Hvis emisjivitet innstilles feil, selv bare med 0,05, kan målinger tatt fra 20 meters avstand avvike med over ti grader celsius. Derfor har nyere utstyr begynt å inkludere funksjoner som to laserpeker og referanseguider for typiske stoffer som finnes på stedet, og dermed hjelpe teknikere med å sette opp alt riktig uten å måtte gjette.
Lasertermometere fungerer rett og slett ikke ordentlig når man prøver å måle temperaturer gjennom vanlig glass eller tykk damp. Årsaken? Glass reflekterer omtrent 90 % av de infrarøde strålene, noe som betyr at det som vises på skjermen, faktisk er temperaturen på glasset selv, ikke det som er bak det. Når det gjelder områder fylt med damp, blir situasjonen enda verre fordi alle de små vannpartiklene som svever rundt, forstyrrer de infrarøde signalene fullstendig tilfeldig. På steder som fabrikker der kjelevannskanner kontrolleres regelmessig, kan dette føre til temperaturavlesninger som er opptil 15 grader celsius eller mer unøyaktige. Alle som arbeider med disse enhetene må huske å aldri rette dem gjennom klare materialer eller inn i miljøer som er fylt med fuktighet i luften hvis de ønsker nøyaktige resultater.
For å få nøyaktige målinger, må sensoren peke rett mot overflaten den måler, helst innenfor ca. 5 grader på hver side av vinkelrett stilling. Når sensoren vinkles ca. 30 grader fra midten, kan infrarøde målinger faktisk minke med opptil 40 prosent, noe som virkelig forstyrrer målingene. Det finnes også noe som kalles avstand-til-punkt-forhold, som er viktig for hvor lite objekt vi kan måle korrekt. Ta et typisk instrument med 30:1-forhold som eksempel – i tre meters avstand trenger det minst et målområde på 10 centimeter i diameter for å fungere riktig. Hvis operatører ikke følger disse retningslinjene, ender de opp med å registrere uønsket bakgrunnsstråling sammen med det de faktisk prøver å måle, og dette ødelegger hele datasettet. De fleste av disse feilene skjer fordi folk ikke er godt nok opplært i hvordan disse enhetene faktisk fungerer under reelle forhold.
Lasertermometre har blitt essensielle verktøy i mange industrielle miljøer der sikkerhet er en stor bekymring. Disse enhetene lar arbeidere sjekke temperaturer på deler som enten er farlige å røre ved eller vanskelige å nå. For elektrikere er de livreddende når det gjelder å undersøke strømførende brytere og transformatorer uten å komme for nær og risikere farlige lysbuer. På fabrikkgulv kan vedlikeholdspersonell skanne motorviklinger og transportbåndets lagre, selv mens maskinene kjører med full hastighet. Dette betyr at anlegg ikke trenger å stenges ned så ofte for inspeksjon. Noen anlegg rapporterer besparelser fra 30 % opp til nesten halvparten av den vanlige nedetiden sammenlignet med eldre kontakmetoder som krevde fullstendig driftsstans.
De fleste energiinspektører bruker i dag lasertermometre for å finne ut hvor varme lekker ut gjennom bygninger og hvor isolasjonen rett og slett ikke fungerer som den skal. Kombiner denne teknologien med en god, gammeldags blåsedørrtest, og vi snakker om å oppdage irriterende luftlekkasjer med en nøyaktighet på hele 94 %, i hvert fall ifølge noen ved Department of Energy i rapporter fra 2023. Det som gjør denne oppsettet så verdifullt, er hvor raskt det kan skanne hele ytre fasader. Disse verktøyene oppdager til og med små temperaturforskjeller ned til omtrent 1,8 grader Fahrenheit, eller rundt 1 grad Celsius forskjell. Å finne disse stedene hjelper entreprenører med å konsentrere arbeidet sitt nøyaktig der det trengs, for maksimal energibesparelse.
En solpark et sted i Midtvesten klarte å redusere vedlikeholdskostnadene med omtrent 60 % etter å ha byttet til lasertermometre for fjernkontroll av paneler. Teknikkere oppdager problemområder når de ser temperaturforskjeller på over omtrent 28 grader Fahrenheit sammenlignet med omkringliggende paneler. Ingen behov for å klatre rundt på takene lenger. Før denne endringen brukte arbeidere omtrent 300 timer hvert år på disse farlige inspeksjonene. Sikkerheten ble definitivt bedre, og drifta gikk mye smidigere også. Noen kan diskutere den nøyaktige prosentvise besparelsen, men alle er enige om at det har gjort livet lettere for vedlikeholdsansatte som ikke lenger må risikere fall bare for å finne ut hvilke paneler som har problemer.
Villdyrforskere har begynt å bruke laser-termometer for å overvåke dyr uten å påføre dem stress, spesielt når det gjelder sjeldne eller beskyttede arter. Ifølge forskning publisert i 2022 av zoologer kan disse enhetene måle temperaturer nøyaktig innenfor omtrent en halv grad Fahrenheit (cirka 0,28 grader Celsius) selv fra 30 meter unna. Denne typen presisjon hjelper til med å oppdage feber hos dyregrupper før den sprer seg for langt gjennom populasjoner. Fordelen med denne metoden er at den lar forskere følge sykdommer uten å forstyrre dyrenes vanlige atferd. Slike observasjoner gir oss viktige hint om hva som skjer i økosystemer og hvordan ulike dyrepopulasjoner utvikler seg over tid.
Verktøy for ikke-kontakt temperaturmåling skiller seg ut når det gjelder rekkevidde og bruksområde. Lasertermometre gir målinger fra ett enkelt punkt med typiske D:S-forhold fra 10:1 til 50:1, mens termiske kameraer registrerer tusenvis av datapunkter for å lage fullstendige termiske kart. Hovedforskjellene er oppsummert nedenfor:
| Funksjon | Lasertermometer | Varmebildekamera | 
|---|---|---|
| Målenøyaktighet | ±1% av lesningen | ±2 °C eller 2 % av avlesningen | 
| Effektiv rekkevidde | Opptil 100 meter | Opptil 1 000 meter | 
| Kostnad (innstigningsnivå) | 50–300 USD | 800–2 500 USD | 
Termiske kameraer er ideelle til å diagnostisere komplekse termiske mønstre i elektriske anlegg eller bygningskapper, mens lasertermometre gir en kostnadseffektiv løsning for hurtige, punktformede målinger under rutinemessig vedlikehold av utstyr (Thomasnet 2023).
Dagens infrarøde systemer kombinerer laserpeking med termiske sensorer for å komme rundt svakheter hver teknologi har alene. De nyere hybrid-enhetene har faktisk innebygde laseravstandsmålere som beregner hvor langt noe er fra målpunktet, noe som gjør målingene omtrent 15 til kanskje hele 20 prosent mer nøyaktige når de testes i felt. For fabrikker som kjører Industrial Internet of Things-opplegg, gjør denne kombinasjonen at de kan overvåke alle typer bevegelige deler som roterende utstyr og transportbånd døgnet rundt uten å trenge noen som står der og ser på hele tiden. Noen produksjonsanlegg har rapportert at de oppdager potensielle sammenbrudd allerede flere dager før takket være disse smartere overvåkningssystemene.
Velg en lasertermometer når:
Ifølge en undersøkelse fra 2023 foretrekker 68 % av driftsledere lasertermometre for rutinemessige sjekker på grunn av deres bærbarhet, enkle betjening og rask resultatkvalitet.
Nei, lasertermometre kan ikke nøyaktig måle gjennom glass, ettersom glass reflekterer omtrent 90 % av infrarøde stråler.
Et lasertermometer har en effektiv rekkevidde på opptil 100 meter.
Emisjonsevne påvirker hvordan overflater utstråler varme; feil innstillinger kan føre til unøyaktige målinger.
Ja, lasertermometere brukes ofte i bygningsdiagnostikk for å oppdage varmetap og isolasjonsbrudd.