Der anvendes forskellige sensorer til at måle temperaturen på forskellige overflader, herunder et pyrometer. Det fungerer ret hurtigt og nemt. Men lad os finde ud af, hvad et pyrometer er.
Emneord
Hvad er et pyrometer?
En moderne teknisk anordning til bestemmelse af temperaturen på et objekt baseret på en infrarød sensor kaldes et pyrometer. Det er også kendt som temperaturdetektor, temperatur datalogger, digitalt termometer eller infrarød pistol. Anordningen er baseret på princippet om bestemmelse af temperaturværdien af overfladen af en genstand ved hjælp af termisk elektromagnetisk stråling elektromagnetisk stråling fra objektets overflade. Pyrometeret registrerer usynlig infrarød stråling, omregner den til grader og viser resultatet. Den hurtige og berøringsfrie metode til undersøgelse af interessante genstande gør det muligt for fagfolk at undgå eventuelle skader.
Anvendelsesområde
Pyrometre anvendes i ret stor udstrækning i industrier, hvor der er installeret et stort antal varmeapparater. I bygge- og varmeapplikationer anvendes de til at beregne varmetabet i konstruktioner, og pyrometeret hjælper med at opdage skader på isolering.
I industrien gør disse apparater det muligt at analysere temperaturen i alle slags processer på afstand. Dette er f.eks. nødvendigt inden for maskinindustrien, metallurgi og andre industrier.
F.eks. kontrollerer elektrikere opvarmningen ved tilslutningspunkterne for ledningerog bilmekanikere kontrollerer opvarmningen af maskindele. Forskere kan bruge pyrometre til at udføre forskning eller eksperimenter for at kontrollere temperaturen af stoffer og kroppe.
I hverdagen bruger folk sådanne apparater til at bestemme kropstemperaturen, vandtemperaturen, fødevaretemperaturen osv.
Typer og klassifikationer
Der findes flere forskellige klassificeringer af pyrometre afhængigt af den funktionelle egenskab.
I henhold til den væsentlige metode, der anvendes i driften:
- Infrarødt;
- Optisk.
Optiske pyrometre er underopdelt i:
- Lys;
- Farvede eller multispektrale.
Målmønsteret er enten optisk eller lasersigteudstyr.
Alt efter den anvendte strålingskoefficient findes der pyrometre med variabel og fast koefficient.
Pyrometre opdeles i stationære og mobile (bærbare) pyrometre efter deres transportabilitet.
Der skelnes mellem dem på grundlag af det mulige måleområde:
- lave temperaturer (-35...-30 °C);
- høj temperatur (+400 ° C og derover).
Opbygning og funktionsprincip
Pyrometeret er baseret på en infrarød strålingsdetektor. Dataene konverteres ved hjælp af et integreret elektronisk system og vises på displayet.
Det typiske pyrometer er formet som en pistol med et lille display. Det kompakte betjeningspanel, lasersøgning og den høje nøjagtighed i nærheden af objektet gør instrumentet efterspurgt blandt ingeniør- og tekniske medarbejdere.
De vigtigste arbejdselementer i pyrometeret er linsen, modtageren og displayet, som viser resultatet af målingen. Pyrometerets funktionsprincip er følgende: Den infrarøde stråling udgår fra den pågældende genstand, fokuseres af linsen og sendes til modtageren (termopile, halvleder), termokobling).
Hvis der anvendes et termoelement, ændres spændingen, når modtageren opvarmes. Modstand - i tilfælde af halvledere. Disse ændringer omdannes til temperaturmålinger.
For at foretage en måling skal du blot rette pyrometeret mod en genstand, aktivere det og markere resultatet. Temperaturmålingsformatet, enten Celsius eller Fahrenheit, kan justeres ved hjælp af en dedikeret knap.
Tekniske egenskaber
Pyrometeret har en række parametre, der karakteriserer dets funktionalitet. Valget af den ønskede model af enheden foretages på grundlag af deres værdier. Lad os se på de vigtigste af dem.
Optisk opløsning
Dette er forholdet mellem diameteren af instrumentets plet og afstanden til objektet. Dette afhænger af instrumentets synsvinkel: jo større det er, jo større er det område, det kan dække. Den vigtigste faktor for målingens nøjagtighed er overlapningen af punktet udelukkende med overfladematerialet. Hvis området overskrides, er det sandsynligt, at den målte værdi er unøjagtig.
TIP. Hver pyrometermodel har en anden optisk opløsning. Forskellen mellem de to er imponerende, f.eks. fra 2:1 til 600:1. Sidstnævnte forhold er karakteristisk for professionelle enheder. De anvendes normalt i den tunge industri. Det optimale forhold for pyrometre til husholdningsbrug og semi-professionelle pyrometre er 10:1.
Arbejdsområde
Anordningens arbejdsområde afhænger af den pyrometriske sensor og ligger ofte mellem -30 °C og 360 °C. Næsten alle typer pyrometre er således egnede til husholdningsbrug, da den maksimale temperatur af opvarmningsmediet i varmesystemet er op til 110 °C.
Nøjagtighed
Usikkerheden måler graden af tolerance for de mulige temperaturværdier og afhænger af pyrometerets nøjagtighed. I gennemsnit er tolerancen mindre end 2 % af normen.
Strålingskoefficient
Denne parameter er forholdet mellem den aktuelle temperaturstrålingseffekt og den for et sort referencelegeme.
REFERENCE. For matte materialer er emissivitetsfaktoren 0,9-0,95. Derfor er et stort antal instrumenter tilpasset denne værdi. Resultatet vil være markant forskelligt fra det virkelige resultat, f.eks. ved måling af overfladeopvarmningen af blankt aluminium.
Mange modeller er udstyret med en laserpointer til mere nøjagtig måling. I dette tilfælde er lysstrålen ikke placeret i midten, men peger mod den optimale afgrænsning af måleområdet.
Fordele og ulemper
Ligesom alle andre apparater har et pyrometer fordele og ulemper. Disse kan forklares ved de forskellige aspekter af anordningen og de respektive anvendelsesbetingelser.
Fordele
- Mobil, lille størrelse og meget enkel konstruktion;
- Overkommelige lave omkostninger på grund af brugen af et minimalt antal elementer i designet;
- Høj grad af pålidelighed;
- Bredt nok måleområde.
Minusser
- Direkte afhængighed af pyrometeraflæsningen af emissiviteten af det pågældende objekt;
- Målingsnøjagtigheden kan være lavere på grund af objektets fysiske tilstand;
- Kun de nyeste enheder har en korrektions- og usikkerhedsfunktion;
- Afstanden spiller en stor rolle for nøjagtigheden af målingen.
De mest populære modeller er
EOP-66
EOP-66-pyrometeret anvendes til videnskabelig forskning og laboratorieforskning. Den er designet til at måle parametrene for overfladerne på objekter ved temperaturer fra +900°C til +10000°C,
Denne stationære model er udstyret med et teleskop, der består af en objektivlinse og et okulært mikroskop. Det dobbelte objektiv har et fokuseringsområde på op til 25,4 cm og en optisk opløsning på 3:1. Bemærk: Teleskopet på dette instrument er fastgjort til basen og bevæger sig jævnt i det vandrette plan.
Kelvin IKS 4-20
Dette højpræcisionspyrometer har et universelt temperaturområde fra -50 °C til +350 °C med en meget høj hastighed på 0,2 sekunder. Instrumentets anvendelsesområde er i intervallet 8-14 μm.
Dette pyrometer kombinerer både mobile og stationære funktioner. Dette skyldes den kompakte størrelse (17x17x22 cm) og tilstedeværelsen af objektivmonteringsfatningen M12. Producenten garanterer absolut vand- og støvtæt. Den præsenterede pyrometermodel kan således anvendes i krævende industri- og byggesektorer.
C-700 "Standard".
Denne berøringsfri anordning anvendes fortrinsvis i f.eks. bygge- og anlægsbranchen eller i metalindustrien. Den fungerer godt som infrarød detektor til bestemmelse af graden af overfladeopvarmning af bulk- og faste genstande samt smeltede og flydende materialer.
Temperaturområdet ligger mellem +700 og + 2200 °C, hvilket er typisk for højtemperaturenheder. Grænsefladen til eksterne bærere opnås via to muligheder for udgangssnitflade: analog udgang 4 - 20 mA eller digital RS-485.
BAGGRUND. Det optiske pyrometer kan købes til en meget overkommelig pris: minimumsprisen for en sådan enhed er 6000 rubler, maksimumsprisen er 30000 rubler.
Sådan måler du temperaturen med et pyrometer
Når du har købt enheden, er det nødvendigt at studere manualen omhyggeligt. På trods af de meget enkle driftskrav kan en uforsigtig betjening føre til en betydelig forvrængning af temperaturværdierne. Sådan måler du temperaturen korrekt med et pyrometer:
- Tænd for pyrometeret;
- Bestem objektets materiale (f.eks. stål eller kobber);
- Indtast derefter, afhængigt af instrumentets model, strålingskoefficienten som en edit på displayet;
- Det infrarøde pyrometers stråle rettes mod den overflade, der skal måles;
- Bestem grænsen for målepladsen ved hjælp af laserpointeren.
Med denne rækkefølge af målinger får du de resultater, der ligger tættest på den faktiske temperatur.
Pyrometeret er et alsidigt og uundværligt instrument på grund af dets funktionalitet. Når du først har forstået nuancerne i dens funktion, kan den nemt bruges både i den professionelle sfære og i hjemmet.
Relaterede artikler:
