Pandemia napędza rynek sensorów termicznych

| Gospodarka Pomiary

Do czasu, aż naukowcy będą w stanie wypuścić na rynek szczepionkę na koronawirusa, izolacja, przestrzeganie zasad higieny i szybka diagnostyka są jedynymi skutecznymi narzędziami do walki z wirusem. Na przykładzie maseczek na twarz, rękawiczek lateksowych oraz płynów antybakteryjnych wyraźnie widać, jak epidemia może szybko zwiększyć zapotrzebowanie oraz wywindować ceny niektórych produktów. Najpopularniejszym narzędziem do wstępnej oceny stanu zdrowia osoby są obecnie termometry bezdotykowe, nic dziwnego więc, że wielu producentów elektroniki postanowiło wykorzystać zwiększony popyt na takie urządzenia.

Pandemia napędza rynek sensorów termicznych

Pomiary temperatury stają się powszechne

W trakcie pandemii pomiar temperatury odbywa się coraz częściej - przed wejściem do lekarza, urzędu, lotniska czy nawet szkoły. Początkowo spowodowało to duże braki na rynku i windowanie cen termometrów bezdotykowych. Producenci elektroniki zareagowali jednak bardzo szybko, zwiększając produkcję takiej aparatury, często kosztem innych urządzeń. Według analityków z Yole Developpement, globalna sprzedaż urządzeń do pomiaru temperatury wzrośnie aż o 76% w roku 2020 w stosunku do poprzedniego roku, osiągając wartość 7,6 mld dolarów.

Przekrój przez rynek sensorów termicznych

Rynek bezkontaktowych sensorów temperatury do rozpoczęcia pandemii był podzielony na kilka głównych segmentów. Kluczowy z nich był sektor militarny, odpowiadający za ponad 25% całkowitej wartości rynku i wspomniany sektor gotowych termometrów konsumenckich, stanowiący niewiele mniejszy procent. Pozostałe segmenty rynku wykorzystujące sensory temperatury to kolejno: monitoring maszyn i obiektów, osobiste systemy noktowizyjne, ochrona przeciwpożarowa oraz smartfony (sensory wykorzystywane są w nich jako zabezpieczenie przed przegrzaniem).

Każdy obiekt emituje promieniowanie elektromagnetyczne, którego wartość waha się zależnie od jego temperatury. Wraz z jej przyrostem wzrasta częstotliwość fali, a obniża się jej amplituda. Obiekty o temperaturze ponad 800oC zaczynają emitować fale widzialne dla człowieka - świecą na czerwono. Jednak, aby odczytać temperaturę obiektów chłodniejszych, potrzebny jest właściwy sprzęt.

Bolometr - to czujnik wykorzystujący zależny od temperatury rezystor w roli detektora. Czujnik jest ustawiany tak, aby był skierowany w stronę mierzonego obiektu, a radiacyjna wymiana ciepła między nim a obiektem wpływa na temperaturę rezystora. Równowaga cieplna osiągnięta przez rezystor zależy od jego emisyjności, pojemności cieplnej i przewodności cieplnej między czujnikiem a obudową. Próg czułości bolometru waha się zwykle od 250 do 400 K. Jego najpopularniejsze zastosowanie to termometry douszne.

Czujnik termoelektryczny - (termopara) mierzy temperaturę na podstawie zmiany napięcia termoelektrycznego termopary połączonej z cienką membraną. Ze względu na małą pojemność cieplną, temperatura membrany jest wrażliwa na napływ promieniowania cieplnego. Różnica temperatur między membraną a zimną stroną termopary wytwarza mierzalne napięcie poprzez efekt termoelektryczny. Oddzielny detektor mierzy temperaturę bezwzględną obiektu. Czujniki termoelektryczne charakteryzują się zakresem od -200 aż do 2500°C, jednak ich dokładność wynosi średnio ±1°C. Wykorzystywane są głównie w zastosowaniach przemysłowych.

Pirometry - dokonują pomiaru temperatury poprzez pomiar natężenia promieniowania podczerwonego emitowanego przez obiekt, a następnie przeliczenie go na temperaturę. Bardziej zaawansowane pirometry - pirometry optyczne - są przyrządami składającymi się z sensora optycznego i żarnika nagrzewanego prądem elektrycznym. Kiedy mierzony obiekt jest oglądany przez układ optyczny, widoczny jest rozgrzany i świecący się żarnik. Użytkownik reguluje prąd płynący przez żarnik, aż jego blask "zniknie" w tle. W tym momencie materiał ma taką samą jasność i kolor jak tło. Innymi słowy, żarnik emituje to samo widmo co oglądany obiekt, więc temperatury obu obiektów muszą być równe.

Sektor samochodowy, monitoring i termometry - jaka będzie przyszłość rynku?

Analitycy zakładali duży wzrost udziału sektora samochodowego, mając na uwadze rozwijającą się technologię autonomicznych pojazdów - wiele z nich wykorzystuje sensory termiczne do szybkiego wykrywania pieszych i zwierząt na drodze. Niestety, wybuch pandemii mocno uderzył w rynek samochodowy - ze względu na liczne zwolnienia i kryzys ekonomiczny mniejszy odsetek konsumentów może pozwolić sobie na nowy samochód. Poskutkowało to zmniejszeniem udziału tego sektora na rynku sensorów temperatury o 33%. Zgodnie z przewidywaniami do końca roku 2020 wartość sektora termometrów bezkontaktowych wzrośnie o prawie 2 mld dolarów, dzięki czemu będzie on stanowił prawie połowę całkowitej wartości rynku. Na duży wzrost, o ponad mld dolarów, może liczyć również sektor monitoringu - kryzys i idące wraz z nim niepokoje społeczne mocno windują zapotrzebowanie na ochronę mienia i analizę stanu termicznego.

 
Wartość poszczególnych sektorów na rynku sensorów temperatury w 2019 i prognoza na rok 2020, źródło: Yole Developpement, dane w mld dolarów

Trend na zwiększone zapotrzebowanie na obrazowanie termiczne, pomimo że powstał dość gwałtownie, bo w trakcie pandemii, wydaje się naturalny. Eksperci z Yole Developpement zakładają, że w przyszłych latach wartość rynku dalej będzie rosła, jednak już nie tak gwałtownie jak w 2020. (PM)

Zobacz również

Dostępne nowe wydanie
Pobierz bezpłatnie