14 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Пирометры для измерения температуры: одноцветные и двухцветные модели, оптоволоконные бесконтактные приборы

Содержание

Нюансы выбора пирометра: обзор популярных моделей

Пирометр – устройство, предназначенное для измерения температуры тел бесконтактным способом. Поэтому пирометры называют еще бесконтактными термометрами. Принцип измерения основан на фиксации теплового излучения в инфракрасном диапазоне, или в зоне видимого света.

Пирометры широко применяются в строительстве, тепло- и электроэнергетике, а также при лабораторных исследованиях. Чтобы правильно выбрать этот прибор, необходимо знать его основные разновидности, и функции, которые пирометры могут выполнять. Только качественный пирометр дает гарантированно точные измерения и прослужит долго.

Классификация пирометров

По принципу работы все пирометры разделяются на следующие группы:

  • Оптические – работают по принципу сравнения света, который излучает объект измерения, со светом от нити в измерительной лампе накаливания. Их разновидность – яркостные пирометры.
  • Радиометры – измеряют мощность теплового излучения объекта, пересчитывая её в температуру в градусах.
  • Цветовые или мультиспектральные – высчитывают температуру, сравнивая тепловое излучение в различных участках спектра.

По методу прицеливания:

  • С оптическим прицелом – применяются для замеров на больших расстояниях от объекта, при прямом солнечном свете и для высокотемпературных измерений.
  • С лазерным прицелом – отличаются повышенной точностью, измеряют температуру участка между лазерными указателями.

По диапазону температур:

  • Высокотемпературные – работают в диапазоне до +1000° C и более, применяются для измерения температуры сильно нагретых тел, когда контактное измерение невозможно.
  • Низкотемпературные – диапазон до -50°C.

По исполнению:

  • Переносные – наиболее универсальны, отличаются компактными размерами, по точности не уступают стационарным.
  • Стационарные – применяются в тяжелой промышленности для контроля литейного производства, а также электроэнергетике.
    Как правило, отличаются повышенной защитой – защитный кожух, дополнительное охлаждение или подогрев.

По отображению измерений:

  • Текстово-цифровые – информация выводится на дисплей в цифровом выражении в градусах, вместе с дополнительными сведениями.
  • Графические – формируется визуализация изменения температур в виде графика.

Как выбрать пирометр

При выборе пирометра следует обращать внимание на его ключевые характеристики:

  • Оптическое разрешение (показатель визирования) – отношение диаметра участка, излучение которого фиксирует прибор, к расстоянию между устройством и объектом измерений. Например, разрешение 1:10 означает, что максимальное расстояние до предмета должно быть не более 10 метров.
  • Настройка степени черноты или коэффициента излучения – способность материала отражать излучение.
  • Диапазон температур – температуры, с которыми предполагается работать, должны находиться примерно на середине диапазона пирометра.
  • Погрешность измерений – как правило, указана производителем. Чем меньше погрешность, тем точнее прибор.
  • Вид прицела – если работы будут производиться с близкого расстояния, на средних температурах и при комнатном освещении, нет необходимости в оптическом прицеле.

Также имеет значение наличие в пирометре предупреждающего сигнала о максимуме или минимуме температуры.

Многие модели оборудованы дополнительными функциями – датчики уровня влажности и температуры воздуха помещении.

При выборе следует учесть, для чего будет применяться пирометр – нужно ли большое разрешение, высокая точность измерений, и какой прицел предпочтительнее. Для промышленности и измерений в труднодоступных местах оптимален стационарный пирометр, для повседневных задач и работ в сфере строительства и теплоэнергетики – переносной.

Популярные модели пирометров

Бюджетный сегмент

CEM DT-608

Это одна из самых недорогих моделей пирометров, которая прекрасно подходит для повседневного использования в быту. Диапазон температур – от 0 до +60°C. Допустимая погрешность – 0,1°C.

Устройство имеет несколько дополнительных режимов:

  • Измерение температуры тела человека.
  • Измерение температуры воды.
  • Проверка температуры детского питания.

К положительным сторонам устройства относится его компактность, простота использования и доступная цена. Минусы – большая погрешность измерений, особенно с севшей батареей.

Чтобы получить максимально точные показания, следует замерить температуру несколько раз в одной точке и при одних условиях (без нагревания или охлаждения). Среднее значение и будет результатом.

Fluke 59 Max 4326577

Это устройство позволяет производить измерения с высокой точностью в диапазоне температур от -30 до +50°C. Прицел – лазерный, оптическое разрешение – 8:1.

Из преимуществ Fluke 59 Max 4326577 пользователи отмечают:

  • Компактность, легкость.
  • Удобство использования благодаря понятному интерфейсу и
    большому экрану с подсветкой.
  • Дополнительную защиту устройства от перегрузок,
    предупреждающий сигнал.
  • Возможность отображения минимальных и
    максимальных значений, разницы между ними, а также вычисления среднего значения.

К минусам чаще всего относят:

  • Необходимость часто менять батарейки.
  • Небольшой диапазон температур.

Testo 805 0560 8051

Прибор предназначен для бытового использования, о чем говорят небольшой диапазон температур – от -25 до +250°С, и скромное оптическое разрешение – 1:1. Погрешность – 1-2 градуса в зависимости от диапазона измерений.

У бюджетного класса пирометров погрешность увеличивается по мере приближения к верхней точке диапазона, при высокотемпературных замерах. Это следует учитывать, снимая данные.

Прибор отличается следующими преимуществами:

  • Измерения проводятся максимально быстро.
  • Имеется режим сканирования в заданном временном промежутке.
  • Литиевая батарея обеспечивает непрерывную работу в течение 40 часов.
  • Эргономичность, легкость.
  • Интуитивно понятное управление.
  • Влагозащитный чехол.

Из недостатков отмечаются:

  • Маленький диапазон.
  • Оптическое разрешение, которое требует минимального расстояния до объекта.
  • Относительно высокая для данного сегмента цена.

Профессиональные пирометры

Этот класс пирометров предназначен для постоянного использования в профессиональной и производственной деятельности. Они отличаются большим оптическим разрешением, максимальной точностью и наличием дополнительных функций.

ADA TemPro 700 A00224

Этот пирометр при бюджетной цене не уступает другим, более дорогим моделям. Многие относят его к бытовым, но диапазон замеров и точность лазерного прицела позволяют его использовать для диагностики утечек тепла, в строительстве и электроэнергетике.

У пирометра наблюдаются следующие положительные моменты:

  • Лазерный прицел исключает вероятность искаженных показаний за счет попадания посторонних предметов.
  • Диапазон температур достаточно широкий – от — -50 до +700°С.
  • Оптическое разрешение – 12:1.
  • Удобная эргономичная форма.
  • Интуитивно понятное управление.
  • ЖК-дисплей оснащен подсветкой.
  • Имеется функция вычисления средних значений.

Из минусов пользователи отмечают:

  • Немного «плавающие» значения.
  • Необходимость сверяться с таблицей коэффициентов теплоизлучения материалов – прибор ориентируется на единый коэффициент 0,95.

Testo 845 0563 8450

Практически универсальный прибор для измерения температур как на дальних, так и на ближних расстояниях. Это достигается благодаря переключаемой оптике – на длинный или короткий фокус. Максимальное оптическое разрешение – 75:1.

Устройство обладает целым рядом преимуществ:

  • Лазерный прицел имеет крестообразную форму – это позволяет безошибочно зафиксировать область замеров.
  • Максимальная точность – на расстоянии 70 мм область замеров будет составлять всего 1 мм, на расстоянии 1,2 метра – 16 мм.
  • Память позволяет хранить массив данных до 90 протоколов измерений.
  • Вычисляются максимум и минимум температур, разница между ними и среднее значение.
  • Трехстрочный дисплей позволяет одновременно выводить текущее, максимальное и минимальное значения, и коэффициент теплоизлучения.
  • Есть возможность подключения к ПК, в комплекте идет диск с программным обеспечением и USB-кабель.
Читать еще:  Makita 9069: устройство, технические характеристики, применение

Из недостатков отмечается только высокая цена, в остальном пирометр соответствует профессиональному классу приборов.

Bosch PTD 1

Этот прибор совмещает несколько функций – измерение температуры поверхности, обнаружения тепловых мостов, и измерение уровня влажности в помещении. Это позволяет применять его в строительстве и теплоэнергетике, в том числе при оборудовании вентиляционных и отопительных систем.

Преимущества пирометра:

  • Возможность обнаружения сквозняков и утечки тепла – красный светодиод в режиме тепловых мостов говорит о том, что найден сквозняк.
  • Максимальная точность измерений – лазерный прицел представляет собой круг из 12 точек, которые обозначают границы охвата.
  • Разрешение – 10:1, позволяет проводить замеры в труднодоступных местах.
  • Понятный интерфейс, простота и легкость управления.
  • Позволяет обнаружить источник плесени в помещении – горит предупреждающий сигнал в режиме измерения влажности и температуры помещения.

Из недостатков отмечается небольшой диапазон температур – от -10 до +200 °C. Но это объясняется тем, что пирометр узкоспециализированный – предназначен для строительных работ, и оценки уровня потерь тепла в помещении.

CEM DT-9860

Высокоточный пирометр профессионального класса. Благодаря точности измерений занесен в Государственный реестр измерительных приборов РФ.

Кроме этого, устройство имеет следующие преимущества:

  • Память позволяет хранить большое количество данных, используется карта памяти microSD.
  • Оптическое разрешение – 50:1.
  • Двойной лазерный прицел.
  • Большой температурный диапазон – от -50 до +1000°C.
  • Измерения проводятся максимально быстро.
  • Цветное изображение, возможность видео- и фотосъемки, сохранение результатов съемки.
  • Присутствует режим сканирования данных.
  • Возможность подключения к ПК как напрямую через USB-кабель, так и через карту microSD для переноса данных.

Из минусов CEM DT-9860 отмечается лишь его высокая цена. Все показатели полностью соответствуют заявленному профессиональному уровню, и позволяют проводить измерения с их фиксацией и переносом в память устройства.

Таким образом, чтобы правильно выбрать пирометр, нужно ориентироваться в первую очередь на сферу его применения. Прибор бюджетного класса может оказаться достаточно точным для бытового использования. Профессиональные пирометры представлены в достаточно широком спектре – от минимальных функций измерения температуры и теплоизлучения, до универсальных приборов. Поэтому необходимо ознакомиться со всеми характеристиками пирометра, а затем совершать покупку.

Читайте также другие полезные статьи:

Видео-совет: как правильно выбрать пирометр

echome.ru

Сайт посвященный измерительным приборам…

Оптический пирометр

Одной из разновидностей пирометров – термометров, предназначенных для бесконтактных замеров температуры поверхности исследуемого тела без применения дополнительного оборудования, — является оптический пирометр (или пирометр визуальный с исчезающей нитью).

Инструменты этого класса измерительных приборов работают на визуальном сравнении интенсивности монохроматического излучения, которым обладает практически любой объект и интенсивности принятой за эталон пирометрической лампы накаливания. Оптические пирометры повсеместно используются для температурных замеров в видимой области спектра и находят свое применение:

  • в тяжелой и металлургической промышленности;
  • в диагностических службах электрооборудования и сервисных автомобильных центрах;
  • при транспортировке и хранении пищевых продуктов и медикаментов;
  • в научных и лабораторных исследованиях для практической термометрии;
  • в общестроительных и специализированных инженерных процессах.

Одно из основных достоинств использования оптических пирометров: отсутствие воздействия измеряющего инструмента на температурное поле предмета излучения, поскольку в ходе производимого диагностирования не предусмотрен их прямой контакт друг с другом.

Типы и классификация

Можно вывести следующее подразделение оптических пирометров по нескольким признакам:

  1. Диапазон измеряемых температур:
  • низкотемпературные (начиная с отрицательных температур тела излучения);
  • высокотемпературные (от +400°С и выше).
  1. По способу исполнения:
  • мобильные (переносные) — хорошие подвижные качества такого инструмента дают возможность температурной оценки труднодоступных объектов;
  • стационарные – монументальное исполнение прибора позволяет использовать его для непрерывного контроля технологических процессов в отраслях крупной промышленности.
  1. По способу отображения полученной информации:
  • текстово-цифровые с выводом измеряемых величин в градусах;
  • графические — со спектральным разложением выделенных различным цветом областей низких, средних и высоких температур.

Конструктивные особенности и основы использования

Ключевыми элементами любого бесконтактного термометра являются:

  • телескоп-преобразователь, в фокусной плоскости которого создается изображение обследуемого предмета; на этом же фокальном уровне находится ламповая нить из вольфрама. Две диафрагмы обеспечивают постоянство и предельность входных и выходных угловых показателей телескопической системы, а стеклянный красный световой фильтр монохроматизирует визуальный лучевой пучок, наблюдаемый оператором.
  • измерительное устройство: в стационарных инструментах общепромышленного назначения в этом качестве служит показывающий милливольтметр или миллиамперметр с проградуированной отсчетной шкалой. В образцовых пирометрических моделях повышенной точности измеряющим приспособлением выступает потенциометр, гарантирующий минимальную погрешность замеров.
  • источник питания (аккумуляторный элемент или батарейка).

Надёжность работы бесконтактных термометров оптического типа обуславливается стабильностью параметров эталонной лампы и точности показаний измеряющего устройства.

Накал нити зависит от силы протекающего по ней электротока, регулируемого реостатом. Наблюдатель через окуляр телескопа видит нить и совмещенное с ней изображение объекта излучения. Ток регулируется реостатом до тех пор, пока визуальная яркость эталонной нити не станет такой же, как яркость изображения тела: в этот момент нить, наложенная на изображение, исчезает.

Нижний предел измерений зависит от глаза человека и ограничен показателем яркости, слишком слабой для наблюдения, верхний является границей приемлемого для глаза значения яркости (примерно 1200-1300°С).

Наиболее популярные модели

ЭОП-66

Рассчитанный на измерение температурных показателей поверхностей тел в интервале +900…+10000°С, пирометр ЭОП-66 используется при проведении научных и лабораторно-исследовательских работ.

Эта модель оборудована телескопом, состоящим из объектива и окулярного микроскопа. Двухлинзовый объектив обладает расстоянием фокусировки 25,4 см, оптическое разрешение пирометра составляет 3:1. Конструкция прибора содержит три патронные лампы, которые в процессе работы поочередно вводятся в поле зрения оператора.

Пирометр оптический ЭОП-66 относится к приборам стационарного типа: его телескоп закрепляется на основании и имеет плавный ход в горизонтальной плоскости.

Кельвин ИКС 4-20

Недорогой высокоточный пирометр Кельвин ИКС 4-20 имеет универсальный диапазон определяемых температурных показателей: -50…+350°С, показатель визирования 1:5, высокое быстродействие – 0,2 с. Использование инструмента предусмотрено в спектральном диапазоне 8-14 мкм.

Компактные габаритные размеры 17х17х22 см и посадочное гнездо крепления объектива М12 делают возможным использование пирометра в качестве как мобильного, так и стационарного устройства. Заявленный производителем класс защиты корпуса IP65 (полная пыленепроницаемость и защита от сильных водяных струй) позволяют применять данную модель в сложных производственных и строительно-промышленных средах.

С-700 «Стандарт»

Этот бесконтактный термометр предпочтителен для использования в качестве инфракрасного детектора температурного значения поверхностей твёрдых и сыпучих объектов, а также расплавленных и текучих материалов различного рода бесконтактным методом.

Сферы применения: строительство, промышленность и производства, металлургия.

Диапазон замеряемых температурных значений +700 … + 2200°С относит данный пирометр к классу высокотемпературных устройств. Два варианта выходного интерфейса (аналоговый выход 4…20 мА или цифровой RS-485) расширяют возможности взаимодействия с внешними носителями.

Купить оптический пирометр можно в приемлемой для любого бюджета ценовой категории, средняя стоимость такого прибора составляет 6000-30000 рублей.

Видео по теме

Пирометры для измерения температуры бесконтактным методом

Измерять температуру на расстоянии необходимо не только во время технологических процессов, но и при наладке автономного отопления. Фактические температурные показатели проверяют после монтажа и просчёта удельной мощности приборов, которые предназначены для обогрева. С его помощью можно получить показатели температурного режима раскалённых или труднодоступных предметов. Ведь бывают ситуации, когда предмет для здоровья человека опасен или он находится в недоступном месте.

Для этих целей лучше всего применять инфракрасный пирометр.

Пирометр — история происхождения

Первый пирометр изобрёл голландский физик Питер ван Мушенбрукт. Такие приборы температуру тел могли измерять только визуально. А расчёты основные составлялись при обработке информации о яркости и изменении цвета раскалённого предмета. Такие показатели точными не были.

Читать еще:  Сварочный аппарат ресанта саи-220

Значительно расширилась функциональность таких приборов в настоящее время. Это позволяет определять температуру не только предметов нагретых, но и тех, у которых значение не превышает 0 градусов.

В 60-е годы XIX века началось совершенствование этого устройства. На сегодняшний день эта отрасль успешно развивается.

Благодаря активным разработкам можно производить пирометры для промышленности. Они оснащены более высокими техническими характеристиками. При освоении нанотехнологий с каждым годом размер оборудования уменьшается. Это делает максимально удобным их применение.

В 1967 году была разработана первая портативная модель этого оборудования. Сделала это американская компания Wahi. Она является прототипом современных инфракрасных приборов. Работу оборудования позволило усовершенствовать введение новых разработок и технологий. Основной принцип работы строился на измерении тепловой энергии, излучаемой объектом. На сегодняшний день можно дистанционно определять температурные показатели твёрдых и жидких тел.

Основные признаки

Выделяют три типа приборов по этому критерию:

  1. Цветовые. Это оборудование измеряет температурный режим объекта, основываясь на его цветовом отображении поверхности в различных спектрах.
  2. Радиационные. Температура поверхности определяется по мощности теплового излучения.
  3. Яркостные. Показатель определяется сравнением цвета объекта и оттенка эталонной нити.

Температурный диапазон и тип исполнения

Пирометр имеет два типа модификаций:

  1. Высокотемпературные. Оценивают только предметы нагретые. У таких устройств одним из важнейших параметров служит предельная измеряемая температура.
  2. Низкотемпературные. Ими можно измерять только температуру ниже 0 градусов.

Прибор бесконтактный можно классифицировать и по типу назначения:

  1. Устройства стационарные используются для высокоточных измерений. Они необходимы крупным промышленным предприятиям, где постоянно следует вести контроль за температурными данными.
  2. Портативная модель — это карманный вид оборудования. Незаменимы в том случае, если к объекту невозможно близко подойти. На них установлен экран, на котором указывается графическая и текстовая информация.

Принцип работы и конструкция прибора пирометра

Для того, чтобы измерить температурный режим на поверхности того или иного материала, существует множество приборов различного типа. Эти приборы делятся на контактные или с дистанционным снятием значений. Пирометры относят к приборам с дистанционным снятием показателей.

Принцип работы основывается на измерении тепловых волн, излучаемых нагретой поверхностью.

Конструкция прибора пирометра следующая:

  1. Датчик.
  2. Кнопка.
  3. Электронный преобразователь.
  4. Корпус.
  5. Измерительно-счётное устройство.
  6. Ось видоискателя.
  7. Видоискатель.
  8. Зеркало.
  9. Оптическая система.

Принцип работы следующий: через раструб прибора излучение попадает на датчик пирометрический. В нём энергия преобразуется из тепловой в электрическую. Мощность поступающего сигнала зависит от температуры поверхности, на которой она измеряется — чем больше будет температурный показатель, тем мощнее будет сила тока, которая генерируется датчиком. При помощи преобразователя электронного типа полученные результаты выводятся на жидкокристаллический экран.

Тепловизоры — это одна из разновидностей пирометров. Их принцип работы основывается на сравнении эталонного спектра и спектра теплового излучения.

От объектов, которые попали в объектив оборудования, проецируется на цветной экран картинка тепловых волн. Величину температуры можно определить по спектральной характеристике, а также визуально следить за её градиентным изменением по всей площади измеряемого материала.

Практическое применение тепловизоры нашли и для частного автономного отопления. При их помощи можно в скрытом трубопроводе точно установить место протечки.

Технические характеристики

У инфракрасного пирометра, как и у любого прибора, имеются свои технические характеристики. При выборе той или иной модели человек опирается именно на них. Самые важные из них мы сейчас и опишем более подробно.

Оптическое разрешение

Этот параметр определяет площадь объекта, где нужно измерить температурный показатель. Этот показатель полностью зависит от угла объектива аппарата. Чем больше этот угол, тем площадь измерения температуры будет значительнее. Но при этом ещё учитывается и расстояние до поверхности измерения. Основным условием точного результата является наложение пятна исключительно на материал поверхности. Значение температурного показателя будет неточным при превышении площади.

Оптическим разрешением называют величину отношения диаметра пятна устройства к расстоянию до объекта. Оно может колебаться, в зависимости от модели прибора, от (2:1) до (600:1). Величина (600:1) относится к профессиональным приборам измерения, которые применяются для того, чтобы снять показатели нагрева поверхности материала в тяжёлой промышленности. Для полупрофессиональных и бытовых приборов оптимальным показателем является величина, равная (10:1).

Рабочий дизайн

Эта характеристика определяется параметрами пирометрического датчика. Для большинства приборов он колеблется в пределах от (—30) до (+360) градусов. Практически все виды пирометров можно применять для бытовых целей с учётом того, что максимальная температура в системе отопления может быть (110) градусов.

Погрешность и коэффициент излучения

Эта характеристика в зависимости от точности настроек прибора указывает степень колебаний значений температурного режима. В среднем от нормированного показания допускаются отклонения в пределах 2%.

Коэффициент излучения — это отношение мощности теплового излучения при определённом температурном показателе к такому же параметру эталонного тела, который имеет абсолютно чёрный цвет. Для материалов неблестящих он составляет 0,9−0,95. Именно по этой причине многие оборудования дистанционного измерения температурного показателя настроены на такое число.

Но если попробовать ими измерить, насколько нагрета поверхность алюминиевая, то на индикаторе значение будет от фактического отличаться значительно.

Многие модели для точности измерения оборудованы лазерной указкой. Располагается световое пятно не в центре, а обозначает оптимальную границу измеряемой области.

Как пирометром пользоваться

После того, как вы купите такой прибор для измерения температуры поверхности, ознакомьтесь детально с инструкцией. Несмотря на то, что правила эксплуатации несложные, к значительным искажениям показателей температуры могут привести неправильные действия.

Как правильно определять какую температуру нагрева имеет материал:

  1. Устройство необходимо включить.
  2. На измеряемую поверхность направить раструб.
  3. Отделить границу пятна измерения при помощи лазерной указки.
  4. После того как активируется прибор на дисплее появиться значение температуры. Значения могут заменяться следующими показателями или записываться в память устройства. Всё зависит от выбранной модели.

Модели одноцветные

Одноцветный (инфракрасный) прибор предназначается для определения только одной тепловой волны. Они имеют небольшую стоимость и являются хорошим устройством портативного типа. Их принцип работы прост: нужно просто устройство навести на объект и нажать нужную кнопку. Преимущество его в том, что замеры можно проводить на любом расстоянии. В таких устройствах существуют некоторые ограничения по замеру диаметра пятна. А ещё они к загрязнённости окружающей среды очень чувствительны. Из-за таких недостатков сфера их применения ограничена, так как во влажном или загрязнённом помещении работать оборудование будет некорректно.

Инфракрасная термопара является упрощённой разновидностью пирометра одноцветного. Его особенностью является отсутствие сложной электроники, которая применяется для усиления входящего сигнала. Именно такое свойство стало его главным достоинством. Термопара работает по простому принципу: излучение преобразуется в нелинейный термопарный сигнал.

Преимущества термопара:

  1. Показатель максимальной температуры больше других.
  2. С измерительными приборами хорошая совместимость.
  3. Невысокая цена.

Недостатки:

  1. Широкий спектральный диапазон.
  2. Погрешность больше 2%.

Что такое двухцветный пирометр

Такое устройство появилось сравнительно недавно. Это модель более усовершенствованная, которая может измерять более двух излучаемых волн. Его преимуществом является то, что он может работать в различных цветовых спектрах. Благодаря этим показателям можно применять это оборудование в загрязнённых местах, так как наличие посторонних компонентов (пара, газа, дыма и прочих) на его работу не влияют.

Этот пирометр в работе с показателями черноты тоже незаменим. Он определит с точностью температуру твёрдого металла, который переходит в жидкое состояние.

Пирометры оптоволоконные и лазерные

Принцип работы такого оборудования идентичен приборам традиционным. Отличием является наличие оптоволоконного кабеля. По этому кабелю транспортируется световой поток. Такая комплектация хороша тем, что можно произвольно изгибать такой шнур. Благодаря такому качеству замеры можно проводить даже в самых труднодоступных местах.

Пирометры оптоволоконные нашли широкое применение в местах, где повышенное электромагнитное поле, и полностью бессильны традиционные модели. Они оснащены фиксированным фокусом. Эти устройства позволяют производить замеры излучения тепловой энергии с самым минимальным диаметром пятна 0,1 миллиметр. Но этот фокус ограничивает расстояние замеров: для того чтобы измерение было точным необходимо соблюдать указанную дистанцию в инструкции.

Читать еще:  Проведение проверки стартера автомобиля от аккумулятора

Лазерные прицелы на пирометрах были установлены для того, чтобы производить замеры на большой дистанции. Такие приборы бывают нескольких видов:

  1. Прицелы круговые — это самые точные приборы, которые эффективно работают с разным диаметром измеряемого пятна и на любых дистанциях.
  2. Лазерный пирометр с лучом двойным. Позволяет определить местоположение и размеры измеряемого объекта. Вблизи им пользоваться не рекомендуется, так как чаще всего цифры сильно завышены.
  3. Пирометр лазерный с лучом одинарным позволяет наводить устройство только по центру пятна тепловой энергии. Зона чувствительности, в зависимости от модели оборудования, может иметь погрешность до 2 сантиметров. Чаще всего подобный дефект встречается в дешёвых моделях.

Пирометры для измерения температуры бесконтактным методом

Пирометр – это аппарат для определения теплового состояния тел бесконтактным способом. Появились эти приборы в середине 60-х годов ХХ века. Принцип их работы основан на инфракрасном приёмнике, который производит измерения количества тепловой энергии, излучаемой телом, путём построения сравнительных параллелей. Результатом анализа являются величины температуры нагрева или охлаждения объектов исследования. Открытие этого метода позволило расширить диапазон для измерения температур как твёрдых, так и жидких тел.

Пирометры и принцип их работы

Изначально под пиротермометрами (пирометрами) для измерения температуры бесконтактным методом подразумевались приспособления, предназначенные для определения теплового состояния сильно нагретых предметов визуально, по яркости и цвету. Со временем эти приборы претерпели качественные изменения. Появились инфракрасные радиометры, которые могут диагностировать не только высокие, но и достаточно низкие (от 0º С и ниже) температуры. Они определяют мощность излучения тепла объектом в зоне инфракрасных электромагнитных волн и видимого света.

Пирометры для измерения температуры бесконтактным методом принято классифицировать как:

  • оптические – определяют температуру разогретого тела визуально, без вспомогательных устройств, сравнивая его цвет с цветом нити эталона;
  • цветовые или мультиспектральные — определяют температуру методом сравнения теплового излучения тела в различных спектрах;
  • радиационные – используют пересчитанный показатель мощности теплового излучения для определения температур. Пирометры, производящие измерения в пределах широкой полосы спектральных излучений, называются пирометрами полного излучения.

Тела, имеющие температуру выше абсолютного нуля, являются источником тепла. Оптические (яркостные) пирометры дистанционно определяют температуру сильно нагретых (до свечения) объектов, ориентируясь на их тепловое излучение в видимой части спектра. Оптическая часть этих приборов состоит из телескопа с объективом и окуляра. Перед окуляром находится красный световой фильтр. Вольфрамовая нить лампочки термометра расположена в фокусе объектива.

Степень нагрева объекта сообщает определённый цвет его излучению, что и даёт возможность диагностировать тепловое состояние объекта путём сравнения цвета его излучения с цветом накала нити в окуляре прибора. Ориентиром для контроля температуры по тепловому излучению принято считать «чёрное тело», которое имеет наибольшую энергию излучения при данной температуре по сравнению с другими телами. Такими пирометрами, в основном, пользуются для измерения температур тел от 300ºС до 6000ºС, хотя для этого метода верхний предел не ограничен.

Принцип действия цветовых (мультиспектральных) пирометров основан на сравнении количества энергии излучения двух узких монохроматических видимых участков спектра. В отличие от оптических, показатели цветовых аппаратов практически не зависят от колебаний коэффициента излучающих возможностей тел, зависящих от их температуры, состава и качества поверхности. Наиболее интересными на сегодняшний день являются цветовые пирометры на фотоэлементах.

Если вас интересует покупка инфракрасных пирометров то советую обратить внимание на компанию Конрад, одного из лидеров измерительной электроники.

Самыми широко используемыми аппаратами в сфере пирометрии являются инфракрасные пирометры или радиометры, в которых взят за основу метод радиационной пирометрии. Они более чувствительны, хотя менее точны, находят все длины волн видимого света. Их технические характеристики определяются:

  • оптическим разрешением;
  • диапазоном определяемых температур;
  • измеряемым разрешением;
  • быстротой действия;
  • точностью измерений;
  • коэффициентом излучения (переменный – фиксированный);
  • способом нацеливания (прицел оптический или лазерный).

Чтобы получить точную величину теплового состояния исследуемого объекта, пользователь должен всего лишь навести аппарат на объект и нажать на кнопку. Тепловой луч фокусируется системой при помощи оптики и попадает на первичный термический конвертер. Электрический сигнал, который образуется на выходе, пропорционален температуре исследуемого объекта. Изменённый в электронном преобразователе (вторичном термическом конвертере), этот сигнал обрабатывается измерительно-счётным устройством и подаётся в виде цифрового результата на дисплей.

Измерения могут проводиться на любом расстоянии. Однако не следует забывать о погрешностях, которые могут возникнуть в случае несоответствия прозрачности среды или площади измеряемого пятна. Если диаметр пятна измерительного прибора меньше измеряемого предмета, то расстояние до объекта не влияет на точность измерений. Когда же диаметр пятна превосходит величину объекта, прибор может принимать излучения окружающих предметов, что снижает результативность его температурных показателей.

Визуализация температурных величин может выражаться в текстово-цифровом варианте, когда на дисплей выводятся показатели температуры в градусах, и графическим методом, когда элемент наблюдения виден в разложенном спектре температур (высокой, средней и низкой), выраженных различными цветами.

Бесконтактные пирометры различают по температурному диапазону на низко- и высокотемпературные. Низкотемпературные предназначены для измерения температур тел даже в области отрицательных значений. Высокотемпературные бесконтактные термометры используются в случаях, когда накал сильно нагретых предметов нельзя оценить «на глаз». Их возможности сильно смещены в сторону верхних границ измерений.

Пирометрия в нашей жизни

Современное производство контрольно-измерительных приборов может предложить покупателю пирометры для измерения температуры бесконтактным методом — стационарные и переносные.

Переносные пирометры часто предназначены для работы в тяжёлых промышленных и климатических условиях. Они обладают большим оптическим разрешением, что даёт возможность мониторинга теплового состояния объектов величиной от 5 мм. Пиротермометры переносные могут использоваться в любой промышленной сфере, как для контроля температуры, так и для отслеживания сложных технологических циклов, связанных с определёнными температурными режимами. Как правило, датчики стационарных пиротермометров имеют выход на ПК.

Обычно их применяют:

  • в тепловой энергетике;
  • в электроэнергетике;
  • на железнодорожном транспорте;
  • в пожарной безопасности и контроле;
  • в лабораторных исследованиях;
  • с целью сканирования холодных и горячих точек;
  • для контроля температур труднодоступных для человека объектов;
  • для определения температур объектов, пребывающих в движении;
  • в мониторинге систем кондиционирования, вентиляции и отопления.

Стационарные пирометры предназначены для эксплуатации в крупной промышленности, с целью непрерывного контроля за технологическим процессом в производстве металлов и пластиков. Их устанавливают там, где трудно или невозможно использовать контактные датчики температуры по соображениям безопасности персонала.

Областью их применения являются:

  • металлообработка;
  • металлургия, сталелитейное производство;
  • нефтеперерабатывающая отрасль;
  • керамическое и стекольное производство;
  • производство цемента.

Пирометры для измерения температуры бесконтактным методом в теплоэнергетике необходимы для точного и быстрого измерения температур в местах, где неэффективны другие способы измерений.

В электроэнергетике эти аппараты применяют для оценки нагрузки на кабельные линии, трансформаторы, качества теплоизоляции бойлеров, котлов, с целью контроля за пожарной безопасностью. Используют их также для контроля за температурой букс, важных узлов грузовых и пассажирских вагонов на железной дороге.

В металлообрабатывающей промышленности пирометры контролируют температуры прокатных станов, печей.

В строительстве пирометры определяют порывы в теплоизоляционных оболочках на теплотрассах, потери тепла в зданиях.

Способность пирометров реагировать на изменения инфракрасных излучений успешно используется для охраны зданий в датчиках движения.

При грузоперевозках они осуществляют контроль за хранением пищевых продуктов.

Благодаря компактности, удобству в эксплуатации и невысокой стоимости пиротермометры нашли своё место даже в быту. С их помощью можно измерить температуру тела, степень нагрева приготовляемых блюд, кухонной посуды.

Применяются достижения пирометрии и в космонавтике с целью контроля за опытами.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector