Температура может быть измерена с помощью различных устройств, которые можно разделить на контактные модели и телеметрические устройства. Пирометры — это устройства, работающие по принципу дистанционного управления.
Что такое пирометр?
Возможность дистанционного определения степени нагрева объектов шагнула далеко вперед с изобретением измерительной техники. Пирометр может решать как технологически сложные, так и неопределенные и трудоемкие задачи. Он может проверять распределение температуры на больших площадях, проводить измерения температуры на расплавленном металле, на объектах под высоким напряжением и т.д. Это прибор для бесконтактного измерения температуры на различных поверхностях, который используется как в профессиональной, так и в бытовой сфере.
Любая нагретая поверхность излучает тепловые волны. Принцип действия этого устройства основан на измерении этих волн. Тепловое излучение достигает пирометрического датчика через расширитель, где оно преобразуется из тепловой энергии в электрическую. Сила полученного сигнала определяется степенью нагрева поверхностей. Чем выше значение, тем сильнее ток, генерируемый датчиком. Благодаря электронному преобразователю исходные данные могут отображаться на ЖК-дисплее.
Чем отличается пирометр от термометра?
Как и термометр, этот прибор предназначен для измерения температуры. Однако она отличается тем, что способна это делать:
- выполнять поставленную задачу в более широком температурном диапазоне (от -50 до +3000 градусов по Цельсию);
- выдавать результат за промежуток времени от 0,5 до 1,5 секунды (у термометра отклик фиксируется спустя 1-10 минут);
- более точно определять уровень нагрева, допуская погрешность в границах от 0,1 до 0,2 градуса (у термометра – до 2 градусов).
Как пользоваться пирометром для измерения температуры?
Подробное руководство по эксплуатации объясняет, как правильно измерять температуру с помощью этого прибора. Если вы не будете соблюдать эти простые правила, вы можете неправильно определить температуру измеряемой поверхности.
Шаги по измерению температуры объекта с помощью пирометра:
- включение;
- направление раструба на исследуемый материал;
- определение при помощи лазерной указки границ измеряемого пятна.
Показания температуры отображаются на дисплее активированного устройства. Существуют модели, в которых показания могут сохраняться, в то время как другие заменяют показания новым значением после каждого измерения.
Устройство характеризуется удобством использования. Поэтому его часто используют для измерений при проектировании и монтаже автономных систем отопления, а также в бытовых целях.
Новый принцип измерения температуры
Новый принцип измерения заключался в построении параллельного сравнения, в котором температура тела определялась на основе данных инфракрасного приемника, определяющего количество тепла, выделяемого телом. Этот метод измерения позволил расширить границы измерения температуры твердых тел и жидкостей до самых труднодоступных мест.
Пирометр — это прибор для бесконтактного измерения температуры тел и сред всех видов. Он измеряет силу теплового излучения объектов как в инфракрасном диапазоне, так и в диапазоне видимого света. Отсюда можно вывести наиболее важные характеристики пирометров:
- оптическое разрешение;
- настройка степени черноты тела.
Оптическое разрешение
Оптическая разрешающая способность, или «индекс видимости», — это отношение диаметра точки зрения к площади поверхности объекта. Измерение температуры (излучения), по которой пирометр определяет расстояние до объекта. Вы можете думать об этом так: Конический луч фонаря освещает поверхность, и чем дальше от поверхности, тем больше освещенная точка. Это означает, что чем больше расстояние до измеряемого объекта, тем больше измеряемая площадь.
Но что происходит, когда нужно измерить очень маленький объект, окруженный другими объектами с разной температурой? Ответ прост: коэффициент цели (оптическое разрешение пиранометра) должен быть максимальным (т.е. конус «линзы» должен быть очень узким при предельном значении — радиусе). Это достигается за счет использования высококачественной оптики или просто за счет использования пирометрических линз. Качество линзы пирометра напрямую влияет на его цену. Значение одинаковых пирометров с разными линзами (коэффициентами цели) может отличаться в десятки раз.
Современные пирометры оснащены лазерным указателем, который указывает на центр точки измерения, что позволяет точно прицелиться. Эта точка никогда не должна приниматься за точку измерения температуры, так как диапазон измерения представляет собой круг с центром в точке лазерного луча диаметром от 1 см до 1 м, в зависимости от оптического разрешения.
Степень черноты
Степень черноты тела, или, как я ее называю, излучательная способность, характеризует прежде всего свойства поверхности объекта, измеряемого пирометром. Она определяется как отношение энергии, излучаемой данной поверхностью при данной температуре, к лучистой энергии абсолютно черного тела при той же температуре. Он может принимать значения от 0,1 до значений, близких к 1.
Пример: Если для окисленной стальной поверхности коэффициент составляет около 0,85, то для полированной стали он снижается до 0,075, что является одним из основных факторов, влияющих на точность показаний. Другими словами, ни одно измерение температуры не может быть выполнено с высокой точностью без коррекции пиранометра для данного объекта. Однако это следует делать только в тех случаях, когда нам нужны очень точные измерения.
При повседневном измерении температуры погрешность, вносимая коэффициентом излучения, пропорциональна общей погрешности, поэтому необходимо учитывать «однородность» объектов, измеряемых пирометром, т.е. с одинаковым коэффициентом излучения или в определенном диапазоне.
Виды пирометров
Все пирометры можно разделить на следующие категории или характеристики: Принцип измерения, температурный диапазон и режим работы.
В зависимости от принципа измерения пирометры могут быть:
- яркостные пирометры, позволяющие определять температуру объекта путем сравнения цвета с эталоном.
- Радиационные пирометры, измеряющие температуру объекта посредством пересчета мощности теплового излучения.
- Цветовые пирометры позволяют делать вывод о температуре объекта, основываясь на результатах сравнения его теплового излучения в различных спектрах.
По диапазону температур:
- Низкотемпературные. Пирометры этого типа способны определять отрицательные температуры, при этом диапазон положительных температур может быть достаточно большим.
- Высокотемпературные. Пирометры работают в диапазоне высоких температур и не способны производить замеры объектов с отрицательной температурой.
По режиму работы:
- Переносные пирометры предназначены для эксплуатации в полевых условиях. Они имеют малый вес, дисплей отображения показателей, автономное питание. Предназначены для очень широкого круга задач по измерению температуры. Могут иметь внутреннюю память и подключаться к компьютеру для передачи данных.
- Стационарные пирометры предназначены для выполнения чаше всего постоянного замера в конкретной точке. Обладают повышенной точностью и как правило не имеют своего дисплея, а передают данные на компьютер или пульт управления Способны работать при неблагоприятных условиях окружающей среды. Чаще всего применяются при необходимости замеров на промышленных предприятиях. Имеют большие размеры и вес.
Область применения пирометров
Область применения пиранометров очень широка, и они все чаще заменяют традиционные приборы для измерения температуры. Однако основная задача пиранометров — измерение температуры в труднодоступных и агрессивных средах, а также на объектах, которые постоянно находятся в движении или в зонах, опасных по электричеству или огню.
В настоящее время предлагается множество пирометров и здесь главное не ошибиться в выборе производителя. Пирометры, которые мы предлагаем, производятся китайской государственной фабрикой электронных приборов и компонентов CEM, SHENZHEN EVERBEST MACHINERY INDUSTRY CO., LTD.
Государственная компания CEM является одной из компаний с самой высокой экспертной оценкой качества производства. Многие ведущие компании, специализирующиеся на разработке методов измерения, предлагают свои производственные заказы этой компании. Ассортимент пиранометров CEM включает десятки моделей, охватывающих все области измерения температуры.
