Na meranie teploty rôznych povrchov sa používajú rôzne snímače vrátane pyrometra. Funguje to celkom jednoducho a rýchlo. A čo je pyrometer, poďme na to.
Obsah
Čo je pyrometer?
Moderné inžinierske zariadenie na určovanie teploty akéhokoľvek objektu založené na infračervenom senzore sa nazýva pyrometer. Je tiež známy ako termodetektor, záznamník údajov o teplote, digitálny teplomer alebo infračervená pištoľ. Činnosť zariadenia je založená na princípe určovania hodnoty teploty povrchu objektu tepelným elektromagnetická radiácia jeho povrchu.Pyrometer zachytí neviditeľné infračervené žiarenie, prevedie ho na stupne a výsledok zobrazí na displeji. Bezkontaktná a rýchla metóda skúmania potrebných predmetov umožňuje špecialistom vyhnúť sa možným zraneniam.
Oblasť použitia
Dostatočne rozšírené použitie bolo zistené pre pyrometre v tých odvetviach, kde je inštalované veľké množstvo vykurovacích zariadení. V oblasti stavebníctva a tepelnej energetiky sa používajú na výpočet tepelných strát konštrukcií, vrátane pyrometra, ktorý pomáha identifikovať poškodenie tepelnej izolácie.
V priemysle takéto zariadenia umožňujú analyzovať teplotu rôznych procesov na diaľku. Je to potrebné napríklad v strojárstve, hutníctve a iných odvetviach.
Takže elektrikári kontrolujú úroveň vykurovania body pripojenia drôtov, a automechanici kontrolujú zahrievanie častí strojov. Pyrometre prichádzajú na pomoc vedcom pri realizácii rôznych štúdií či experimentov: takto zisťujú správnosť teplotných ukazovateľov látok a telies.
V každodennom živote ľudia používajú takéto zariadenia na určenie telesnej teploty, vody, jedla atď.
Typy a klasifikácia
V závislosti od funkčného znaku existuje niekoľko klasifikácií pyrometrov.
Podľa základnej metódy použitej v práci:
- infračervené;
- Optické.
Optické pyrometre sa delia na:
- Jas;
- Farebné, alebo multispektrálne.
Podľa obrazu mierenia sa rozlišujú zariadenia s optickým alebo laserovým zameriavačom.
Podľa aplikovanej emisivity sa rozlišujú pyrometre s premenlivým a pevným koeficientom.
Podľa možnosti prepravy sa pyrometre delia na stacionárne a mobilné (prenosné).
Na základe možného rozsahu meraní existujú:
- nízka teplota (-35…-30 °С);
- vysoká teplota (+400 °С a viac).
Zariadenie a princíp činnosti
Základom konštrukcie pyrometra je detektor infračerveného žiarenia. Údaje sú prepočítané vstavaným elektronickým systémom a zobrazené na displeji.
Typický pyrometer má tvar pištole s malým displejom. Kompaktný ovládací panel, laserové navádzanie a vysoká presnosť v úzkej interakcii s objektom vysvetľujú dopyt po nástroji medzi pracovníkmi v strojárstve a technických oblastiach.
Za hlavné pracovné prvky pyrometra sa považujú šošovka, prijímač, ako aj displej, na ktorom sa zobrazuje výsledok merania. Princíp činnosti pyrometra je nasledovný: infračervené žiarenie je vyžarované zo skúmaného objektu a cez šošovku je zaostrené a odoslané do prijímača (termopil, polovodič, termočlánok).
Ak sa použije termočlánok, napätie sa zmení, keď sa prijímač zahrieva. Odpor - v prípade polovodičov. Tieto zmeny sa prevedú na hodnoty teploty.
Ak chcete vykonať meranie, stačí nasmerovať pyrometer na objekt, uviesť ho do činnosti a zaznamenať výsledok. Pomocou špeciálneho tlačidla môžete upraviť formát merania teploty - Celzia alebo Fahrenheita.
technické údaje
Pyrometer má množstvo parametrov, ktoré charakterizujú jeho funkčnosť. Výber požadovaného modelu zariadenia sa vykonáva podľa ich hodnôt. Obráťme sa na tie hlavné.
Optické rozlíšenie
Toto je názov ukazovateľa pomeru priemeru miesta nástroja k vzdialenosti od objektu. Táto funkcia závisí od uhla objektívu zariadenia: čím je väčšia, tým väčšiu plochu dokáže pokryť. Najdôležitejším faktorom presnosti merania je uloženie bodu výlučne na povrchový materiál. Ak je oblasť prekročená, nameraná hodnota bude pravdepodobne nepresná.
REFERENCIA. Každý model pyrometra má iné optické rozlíšenie. Rozdiel medzi nimi je pôsobivý, napríklad od 2:1 do 600:1. Posledný pomer je typický pre profesionálne zariadenia. Spravidla sa používajú v ťažkom priemysle. Optimálny pomer pre domáce a poloprofesionálne pyrometre je 10:1.
Pracovný rozsah
Pracovný rozsah zariadenia závisí od pyrometrického snímača a často sa pohybuje od -30 °C do 360 °C. Takže takmer všetky typy pyrometrov sú vhodné na domáce použitie, vzhľadom na maximálnu teplotu chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme do 110 ° C.
Chyba
Chyba znamená úroveň možných odchýlok hodnôt teploty a závisí od presnosti pyrometra. V priemere povolené odchýlky nepresahujú 2 % normy.
Emisivita
Tento parameter je pomer výkonu aktuálneho teplotného žiarenia k rovnakému indikátoru referenčného absolútne čierneho telesa.
REFERENCIA. Pri matných materiáloch je emisivita 0,9-0,95. Z tohto dôvodu sa pre túto hodnotu vyberá viac zariadení.Výsledok sa bude od skutočného citeľne líšiť napríklad v prípade merania stupňa zahriatia povrchu lesklého hliníka.
Pre presnejšie merania sú mnohé modely vybavené laserovým ukazovátkom. V tomto prípade nie je svetelný lúč umiestnený v strede, ale označuje optimálnu hranicu oblasti merania.
Výhody a nevýhody
Ako každé iné zariadenie, aj pyrometer má svoje výhody a nevýhody. Ich prítomnosť je vysvetlená nuansami zariadenia a podmienkami používania.
klady
- Mobilita, malá veľkosť a veľmi jednoduchý dizajn;
- Cenovo dostupné nízke náklady vďaka použitiu minimálneho počtu prvkov v dizajne;
- Vysoká úroveň spoľahlivosti;
- Dostatočne široký rozsah merania.
Mínusy
- Priama závislosť hodnôt pyrometra od emitovanej schopnosti skúmaného objektu;
- Presnosť výsledkov merania môže byť nižšia v dôsledku zvláštnosti fyzického stavu povrchu objektu;
- Funkcia úpravy ukazovateľov a zisťovania chyby je poskytovaná len na najnovších nástrojoch;
- Vzdialenosť hrá veľkú úlohu v presnosti merania.
Najobľúbenejšie modely
EOP-66
Pyrometer EOP-66 sa používa pri realizácii vedeckého a laboratórneho výskumu. Je určený na meranie parametrov povrchov predmetov pri teplotách od +900 do +10000 °C,
Tento stacionárny model je vybavený ďalekohľadom, ktorý pozostáva z objektívu a očného mikroskopu. Dvojšošovkový objektív má schopnosť zaostriť na vzdialenosť až 25,4 cm a jeho optické rozlíšenie je 3:1. Upozornenie: teleskop tohto zariadenia je upevnený na základni a hladko sa pohybuje v horizontálnej rovine.
Kelvin X 4-20
Jedná sa o vysoko presný pyrometer, ktorý má univerzálny rozsah na určovanie indikátorov teploty: od -50 do +350 ° C, veľmi vysoká rýchlosť pôsobenia - 0,2 s. Použitie nástroja je poskytované v rozmedzí 8-14 mikrónov.
Tento pyrometer kombinuje možnosti mobilných aj stacionárnych zariadení. Je to spôsobené kompaktnými rozmermi (17x17x22 cm) a prítomnosťou montážnej objímky pre montáž objektívu M12. Výrobca garantuje absolútnu odolnosť voči vode a prachu. Takto prezentovaný model pyrometra môže byť použitý v komplexnom výrobnom a stavebnom priemysle.
S-700 "Štandard"
Toto bezkontaktné zariadenie sa s výhodou používa napríklad v stavebníctve alebo hutníctve. Dostatočne slúži ako infračervený detektor na určenie stupňa ohrevu povrchov sypkých a pevných predmetov, ako aj roztavených a tečúcich materiálov.
Teplotný rozsah sa pohybuje od +700 do +2200 °C, čo je typické pre vysokoteplotné zariadenia. Rozšírenie možnosti interakcie s externými médiami je dosiahnuté prostredníctvom dvoch možností pre výstupné rozhranie: analógový výstup 4 - 20 mA alebo digitálne RS-485.
REFERENCIA. Je možné zakúpiť optický pyrometer za veľmi prijateľnú cenu: minimálna cena takéhoto zariadenia je 6 000 rubľov, maximum je 30 000 rubľov.
Ako merať teplotu pyrometrom
Po zakúpení zariadenia si musíte pozorne preštudovať pokyny k nemu.Napriek veľmi jednoduchým požiadavkám na prevádzku môže bezohľadné konanie viesť k výrazným skresleniam hodnôt teploty. Proces správneho merania teploty pomocou pyrometra je nasledujúci:
- Zapnite pyrometrické zariadenie;
- Určite materiál, z ktorého je predmet vyrobený (napríklad oceľ alebo meď);
- Potom v závislosti od modelu prístroja zadajte emisivitu ako úpravu na displeji;
- Namierte infračervený lúč pyrometra na povrch, ktorý sa má merať;
- Definujte hranicu meraného bodu pomocou laserového ukazovátka.
Pomocou tejto postupnosti meraní získate výsledky, ktoré sa najviac približujú skutočnej teplote.
Pyrometer je z hľadiska svojej funkčnosti univerzálne a nepostrádateľné zariadenie. Po pochopení nuansy jeho fungovania sa dá ľahko použiť v profesionálnej oblasti aj v každodennom živote.
Podobné články:
