Do pomiaru temperatury różnych powierzchni stosuje się różne czujniki, w tym pirometr. Działa dość prosto i szybko. A co to jest pirometr, wymyślmy to.
Zawartość
Co to jest pirometr?
Nowoczesne urządzenie inżynierskie do określania temperatury dowolnego obiektu, oparte na czujniku podczerwieni, nazywa się pirometrem. Jest również znany jako termodetektor, rejestrator danych temperatury, termometr cyfrowy lub pistolet na podczerwień. Działanie urządzenia opiera się na zasadzie wyznaczania wartości temperatury powierzchni obiektu metodą termiczną promieniowanie elektromagnetyczne jego powierzchnia.Pirometr wychwytuje niewidzialne promieniowanie podczerwone, przekształca je na stopnie i wyświetla wynik na wyświetlaczu. Bezkontaktowa i szybka metoda badania potrzebnych przedmiotów pozwala specjalistom uniknąć ewentualnych obrażeń.
Obszar zastosowań
Stwierdzono dostatecznie szerokie zastosowanie pirometrów w tych gałęziach przemysłu, w których zainstalowano dużą liczbę urządzeń grzewczych. W dziedzinie budownictwa i energetyki cieplnej służą do obliczania strat ciepła konstrukcji, w tym pirometru, który pomaga w identyfikacji uszkodzeń izolacji termicznej.
W przemyśle takie urządzenia umożliwiają zdalną analizę temperatury różnych procesów. Jest to konieczne na przykład w inżynierii mechanicznej, metalurgii i innych gałęziach przemysłu.
Więc elektrycy sprawdzają poziom ogrzewania punkty połączenia przewodów, a mechanicy samochodowi sprawdzają nagrzewanie się części maszyn. Pirometry przychodzą z pomocą naukowcom podczas realizacji różnych badań lub eksperymentów: w ten sposób określają poprawność wskaźników temperatury substancji i ciał.
W życiu codziennym ludzie używają takich urządzeń do określania temperatury ciała, wody, jedzenia itp.
Rodzaje i klasyfikacja
W zależności od funkcji funkcjonalnej istnieje kilka klasyfikacji pirometrów.
Zgodnie z podstawową metodą zastosowaną w pracy:
- podczerwień;
- Optyczny.
Pirometry optyczne dzielą się na:
- Jasność;
- Kolor lub multispektralny.
Zgodnie z obrazem celowania wyróżnia się urządzenia z celownikami optycznymi lub laserowymi.
W zależności od zastosowanej emisyjności rozróżnia się pirometry o zmiennym i stałym współczynniku.
W zależności od możliwości transportu, pirometry dzielą się na stacjonarne i mobilne (przenośne).
W oparciu o możliwy zakres pomiarów, istnieją:
- niskotemperaturowe (-35…-30 °С);
- wysoka temperatura (+400 °С i więcej).
Urządzenie i zasada działania
Podstawą budowy pirometru jest detektor promieniowania podczerwonego. Dane są konwertowane przez wbudowany układ elektroniczny i wyświetlane na wyświetlaczu.
Typowy pirometr ma kształt pistoletu z małym wyświetlaczem. Kompaktowy panel sterowania, prowadzenie laserowe i wysoka dokładność w bliskiej interakcji z obiektem wyjaśniają zapotrzebowanie na narzędzie wśród pracowników w dziedzinach inżynieryjnych i technicznych.
Za główne elementy robocze pirometru uważa się soczewkę, odbiornik, a także wyświetlacz, na którym wyświetlany jest wynik pomiaru. Zasada działania pirometru jest następująca: z badanego obiektu emitowane jest promieniowanie podczerwone, które poprzez soczewkę jest skupiane i przesyłane do odbiornika (stos termoelektryczny, półprzewodnik, termoelement).
W przypadku zastosowania termopary napięcie zmienia się w miarę nagrzewania się odbiornika. Rezystancja - w przypadku półprzewodników. Zmiany te są konwertowane na odczyty temperatury.
Aby dokonać pomiaru, wystarczy skierować pirometr na obiekt, uruchomić go i zanotować wynik. Za pomocą specjalnego przycisku możesz dostosować format pomiaru temperatury - Celsjusza lub Fahrenheita.
Specyfikacje
Pirometr posiada szereg parametrów charakteryzujących jego funkcjonalność. Wybór pożądanego modelu urządzenia odbywa się według ich wartości. Przejdźmy do głównych.
Rozdzielczość optyczna
Jest to nazwa wskaźnika stosunku średnicy plamki narzędzia do odległości od obiektu. Ta funkcja zależy od kąta ustawienia obiektywu urządzenia: im większy, tym większy obszar może objąć. Najważniejszym czynnikiem dokładności pomiaru jest nałożenie plamki wyłącznie na materiał powierzchniowy. Jeśli obszar zostanie przekroczony, zmierzona wartość prawdopodobnie będzie niedokładna.
ODNIESIENIE. Każdy model pirometru ma inną rozdzielczość optyczną. Różnica między nimi jest imponująca np. od 2:1 do 600:1. Ten ostatni stosunek jest typowy dla urządzeń profesjonalnych. Z reguły wykorzystywane są w przemyśle ciężkim. Optymalny stosunek dla pirometrów domowych i półprofesjonalnych wynosi 10:1.
Zakres roboczy
Zakres pracy urządzenia zależy od czujnika pirometrycznego i często waha się od -30 °C do 360 °C. Tak więc prawie wszystkie rodzaje pirometrów nadają się do użytku domowego, biorąc pod uwagę maksymalną temperaturę chłodziwa w systemie grzewczym do 110 ° C.
Błąd
Błąd implikuje poziom możliwych odchyleń wartości temperatury i zależy od dokładności pirometru. Średnio dopuszczalne odchylenia nie przekraczają 2% normy.
Emisyjność
Ten parametr jest stosunkiem mocy aktualnego promieniowania temperaturowego do tego samego wskaźnika odniesienia absolutnie czarnego ciała.
ODNIESIENIE. W przypadku materiałów matowych emisyjność wynosi 0,9-0,95. Z tego powodu dla tej wartości wybieranych jest więcej urządzeń.Wynik będzie zauważalnie odmienny od rzeczywistego np. w przypadku pomiaru stopnia nagrzania powierzchni błyszczącego aluminium.
Aby uzyskać dokładniejsze pomiary, wiele modeli jest wyposażonych we wskaźnik laserowy. W tym przypadku wiązka światła nie znajduje się w środku, ale wskazuje optymalną granicę obszaru pomiarowego.
Zalety i wady
Jak każde inne urządzenie, pirometr ma swoje wady i zalety. Ich obecność tłumaczą niuanse urządzenia i warunki użytkowania.
plusy
- Mobilność, mały rozmiar i bardzo prosta konstrukcja;
- Niski koszt, dzięki zastosowaniu minimalnej liczby elementów w projekcie;
- Wysoki poziom niezawodności;
- Wystarczająco szeroki zakres pomiarowy.
Minusy
- Bezpośrednia zależność odczytów pirometru od zdolności emisyjnej badanego obiektu;
- Dokładność wyników pomiarów może być niższa ze względu na specyfikę stanu fizycznego powierzchni obiektu;
- Funkcja poprawiania wskaźników i ustalania błędu jest realizowana tylko na najnowszych instrumentach;
- Odległość odgrywa dużą rolę w dokładności pomiaru.
Najpopularniejsze modele
EOP-66
Pirometr EOP-66 znajduje zastosowanie w realizacji badań naukowych i laboratoryjnych. Przeznaczony jest do pomiaru parametrów powierzchni obiektów w temperaturach od +900 do +10000 °C,
Ten stacjonarny model wyposażony jest w teleskop, który składa się z obiektywu i mikroskopu okularowego. Dwuobiektywowy obiektyw ma możliwość ustawiania ostrości na odległość do 25,4 cm, a jego rozdzielczość optyczna wynosi 3:1. Uwaga: teleskop tego urządzenia jest zamocowany na podstawie i porusza się płynnie w płaszczyźnie poziomej.
Kelwin X 4-20
Jest to pirometr o wysokiej precyzji, który ma uniwersalny zakres określania wskaźników temperatury: od -50 do +350 ° C, bardzo duża szybkość działania - 0,2 s. Użycie narzędzia przewidziane jest w zakresie 8-14 mikronów.
Ten pirometr łączy w sobie możliwości urządzeń mobilnych i stacjonarnych. Wynika to z kompaktowych wymiarów (17x17x22 cm) oraz obecności gniazda montażowego do montażu obiektywu M12. Producent gwarantuje absolutne odporność na wodę i kurz. Dzięki temu prezentowany model pirometru może znaleźć zastosowanie w złożonych branżach produkcyjnych i budowlanych.
S-700 "Standard"
To urządzenie bezkontaktowe jest korzystnie stosowane na przykład w budownictwie lub metalurgii. Odpowiednio służy jako detektor podczerwieni do określania stopnia nagrzania powierzchni obiektów sypkich i stałych, a także materiałów roztopionych i płynących.
Zakres temperatur waha się od +700 do +2200 °C, co jest typowe dla urządzeń wysokotemperaturowych. Rozszerzenie możliwości interakcji z mediami zewnętrznymi osiąga się poprzez dwie opcje interfejsu wyjściowego: wyjście analogowe 4 - 20 mA lub cyfrowy RS-485.
ODNIESIENIE. Istnieje możliwość zakupu pirometru optycznego w bardzo przystępnej cenie: minimalny koszt takiego urządzenia to 6000 rubli, maksymalny to 30 000 rubli.
Jak mierzyć temperaturę pirometrem
Po zakupie urządzenia należy dokładnie zapoznać się z jego instrukcją.Pomimo bardzo prostych wymagań dotyczących działania, lekkomyślne działania mogą prowadzić do znacznych zniekształceń wartości temperatury. Proces prawidłowego pomiaru temperatury za pomocą pirometru wygląda następująco:
- Włącz urządzenie pirometr;
- Określ materiał, z którego wykonany jest przedmiot (na przykład stal lub miedź);
- Następnie, w zależności od modelu instrumentu, wprowadź emisyjność jako edycję na wyświetlaczu;
- Skieruj wiązkę podczerwieni pirometru na mierzoną powierzchnię;
- Zdefiniuj granicę plamki pomiarowej za pomocą wskaźnika laserowego.
Dzięki tej sekwencji pomiarów otrzymasz wyniki najbliższe rzeczywistej temperaturze.
Pirometr jest urządzeniem uniwersalnym i niezbędnym pod względem funkcjonalności. Po zrozumieniu niuansów jego działania można go z łatwością wykorzystać zarówno na polu zawodowym, jak i w życiu codziennym.
Podobne artykuły:
