За измерване на температурата на различни повърхности се използват различни сензори, включително пирометър. Работи доста просто и бързо. И какво е пирометър, нека да го разберем.
Съдържание
Какво е пирометър?
Съвременно инженерно устройство за определяне на температурата на всеки обект, базирано на инфрачервен сензор, се нарича пирометър. Той е известен още като термодетектор, регистратор на температурни данни, цифров термометър или инфрачервен пистолет. Работата на устройството се основава на принципа на определяне на температурната стойност на повърхността на обект чрез термична обработка електромагнитно излъчване неговата повърхност.Пирометърът улавя невидимо инфрачервено лъчение, преобразува го в градуси и показва резултата на дисплея. Безконтактният и бърз метод за изследване на необходимите обекти позволява на специалистите да избегнат възможни наранявания.
Област на приложение
Намерено е достатъчно широко приложение за пирометри в онези индустрии, където са инсталирани голям брой нагревателни устройства. В областта на строителството и топлоенергетиката те се използват за изчисляване на топлинните загуби на конструкциите, включително пирометър, който помага за идентифициране на повреди по топлоизолацията.
В индустрията такива устройства позволяват да се анализира от разстояние температурата на различни процеси. Това е необходимо например в машиностроенето, металургията и други индустрии.
Така че електротехниците проверяват нивото на отопление точки за свързване на проводници, а автомонтьорите проверяват нагряването на машинните части. Пирометри идват на помощ на учените по време на провеждането на различни изследвания или експерименти: така те определят правилността на температурните показатели на веществата и телата.
В ежедневието хората използват такива устройства за определяне на телесната температура, водата, храната и т.н.
Видове и класификация
В зависимост от функционалната характеристика има няколко класификации на пирометрите.
Според основния метод, използван в работата:
- инфрачервени;
- Оптичен.
Оптичните пирометри се делят на:
- Яркост;
- Цвят или мултиспектрално.
Според образа на прицелването се разграничават устройства с оптични или лазерни мерници.
Според приложената излъчвателна способност се разграничават пирометри с променлив и фиксиран коефициент.
Според възможността за транспортиране, пирометрите се делят на стационарни и мобилни (преносими).
Въз основа на възможния диапазон от измервания има:
- нискотемпературни (-35…-30 °С);
- високотемпературни (+400 °С и повече).
Устройство и принцип на действие
Основата на структурата на пирометъра е детекторът на инфрачервеното лъчение. Данните се преобразуват от вградената електронна система и се извеждат на дисплея.
Типичният пирометър е оформен като пистолет с малък дисплей. Компактният контролен панел, лазерното насочване и високата точност в тясно взаимодействие с обекта обясняват търсенето на инструмента сред работниците в инженерните и технически области.
Основните работни елементи на пирометъра се считат за леща, приемник, както и дисплей, на който се показва резултатът от измерването. Принципът на действие на пирометъра е следният: инфрачервеното лъчение се излъчва от изследвания обект, а през леща се фокусира и изпраща към приемника (термоелемент, полупроводник, термодвойка).
Ако се използва термодвойка, напрежението се променя при нагряване на приемника. Съпротивление - в случай на полупроводници. Тези промени се преобразуват в температурни показания.
За да направите измерване, просто трябва да насочите пирометъра към обекта, да го включите в действие и да отбележите резултата. С помощта на специален бутон можете да регулирате формата на измерване на температурата - Целзий или Фаренхайт.
Спецификации
Пирометърът има редица параметри, които характеризират неговата функционалност. Изборът на желания модел на устройството се извършва според техните стойности. Нека се обърнем към основните.
Оптична разделителна способност
Това е името на индикатора за съотношението на диаметъра на петното на инструмента към разстоянието до обекта. Тази функция зависи от ъгъла на обектива на устройството: колкото по-голям е той, толкова повече площ може да покрие. Най-важният фактор за точността на измерването е налагането на петното изключително върху повърхностния материал. Ако площта е надвишена, измерената стойност е вероятно да е неточна.
СПРАВКА. Всеки модел на пирометър има различна оптична разделителна способност. Разликата между тях е впечатляваща, например от 2:1 до 600:1. Последното съотношение е типично за професионалните устройства. Като правило те се използват в тежката промишленост. Оптималното съотношение за битови и полупрофесионални пирометри е 10:1.
Работен обхват
Работният диапазон на устройството зависи от пирометричния сензор и често варира от -30 °C до 360 °C. Така че почти всички видове пирометри са подходящи за домашна употреба, като се има предвид максималната температура на охлаждащата течност в отоплителната система до 110 ° C.
Грешка
Грешката предполага нивото на възможни отклонения на температурните стойности и зависи от точността на пирометъра. Средно допустимите отклонения не надвишават 2% от нормата.
Емисионна способност
Този параметър е съотношението на мощността на текущата температурна радиация към същия индикатор на референтното абсолютно черно тяло.
СПРАВКА. За матовите материали коефициентът на излъчване е 0,9-0,95. Поради тази причина са избрани повече устройства за тази стойност.Резултатът ще бъде забележимо различен от реалния, например в случай на измерване на степента на нагряване на повърхността на лъскав алуминий.
За по-точни измервания много модели са оборудвани с лазерна показалка. В този случай светлинният лъч не е разположен в центъра, а показва оптималната граница на зоната на измерване.
Предимства и недостатъци
Като всяко друго устройство, пирометърът има своите предимства и недостатъци. Тяхното присъствие се обяснява с нюансите на устройството и условията на употреба.
професионалисти
- Мобилност, малък размер и много прост дизайн;
- Достъпна ниска цена, поради използването на минимален брой елементи в дизайна;
- Високо ниво на надеждност;
- Достатъчно широк обхват на измерване.
Минуси
- Пряка зависимост на показанията на пирометъра от излъчваната способност на изследвания обект;
- Точността на резултатите от измерването може да бъде по-ниска поради особеността на физическото състояние на повърхността на обекта;
- Функцията за промяна на индикаторите и установяване на грешката е предоставена само на най-новите инструменти;
- Разстоянието играе голяма роля за точността на измерването.
Най-популярни модели
ЕОП-66
Пирометър ЕОП-66 се използва при извършване на научни и лабораторни изследвания. Предназначен е за измерване на параметрите на повърхностите на обекти при температури от +900 до +10000 ° C,
Този стационарен модел е оборудван с телескоп, който се състои от обектив и очен микроскоп. Обективът с две лещи има възможност за фокусиране на разстояние до 25,4 см, а оптичната му резолюция е 3:1. Моля, обърнете внимание: телескопът на това устройство е фиксиран върху основата и се движи плавно в хоризонтална равнина.
Келвин Х 4-20
Това е високоточен пирометър, който има универсален диапазон за определяне на температурни показатели: от -50 до +350 ° C, много висока скорост на действие - 0,2 s. Използването на инструмента е предвидено в диапазона от 8-14 микрона.
Този пирометър съчетава възможностите както на мобилни, така и на стационарни устройства. Това се дължи на компактните размери (17x17x22 cm) и наличието на монтажен гнездо за монтиране на обектива M12. Производителят гарантира абсолютна устойчивост на вода и прах. По този начин представеният модел на пирометъра може да се използва в сложни производствени и строителни индустрии.
С-700 "Стандарт"
Това безконтактно устройство се използва за предпочитане, например, в строителството или металургията. Той служи адекватно като инфрачервен детектор за определяне на степента на нагряване на повърхностите на насипни и твърди предмети, както и на разтопени и течащи материали.
Температурният диапазон варира от +700 до +2200 °C, което е типично за високотемпературни устройства. Разширяването на възможността за взаимодействие с външни носители се постига чрез две опции за изходен интерфейс: аналогов изход 4 - 20 mA или цифров RS-485.
СПРАВКА. Възможно е да закупите оптичен пирометър на много достъпна цена: минималната цена на такова устройство е 6 000 рубли, максималната е 30 000 рубли.
Как да измерим температурата с пирометър
След като закупите устройството, трябва внимателно да проучите инструкциите за него.Въпреки много простите изисквания за работа, необмислените действия могат да доведат до значителни изкривявания в температурните стойности. Процесът за правилно измерване на температурата с пирометър е както следва:
- Включете пирометра;
- Определете материала, от който е направен обектът (например стомана или мед);
- След това, в зависимост от модела на инструмента, въведете коефициента на излъчване като редакция на дисплея;
- Насочете лъча на инфрачервения пирометър към измерваната повърхност;
- Определете границата на точката на измерване с помощта на лазерната показалка.
С тази последователност от измервания ще получите резултати, които са най-близки до действителната температура.
Пирометърът е универсален и незаменим уред по отношение на своята функционалност. След като разбра нюансите на неговата работа, той може лесно да се използва както в професионалната област, така и в ежедневието.
Подобни статии:
