Divers capteurs sont utilisés pour mesurer la température de différentes surfaces, notamment un pyromètre. Il fonctionne assez rapidement et facilement. Mais découvrons ce qu'est un pyromètre.
Sujet
Qu'est-ce qu'un pyromètre ?
Le pyromètre est un dispositif technique moderne permettant de déterminer la température d'un objet à l'aide d'un capteur infrarouge. Il est également connu sous le nom de détecteur de température, enregistreur de données de température, thermomètre numérique ou pistolet infrarouge. L'appareil est basé sur le principe de la détermination de la valeur de la température de la surface d'un objet par voie thermique. le rayonnement électromagnétique le rayonnement électromagnétique de la surface de l'objet. Le pyromètre détecte le rayonnement infrarouge invisible, le convertit en degrés et affiche le résultat. Cette méthode rapide et sans contact d'examen des objets d'intérêt permet aux professionnels d'éviter d'éventuelles blessures.
Domaine d'application
Les pyromètres trouvent une application assez large dans les industries où un grand nombre de dispositifs de chauffage sont installés. Dans les applications de construction et de chauffage, ils sont utilisés pour calculer la perte de chaleur des structures et le pyromètre permet de détecter les dommages causés à l'isolation.
Dans l'industrie, ces appareils permettent d'analyser à distance la température de toutes sortes de processus. Cela est nécessaire, par exemple, dans l'ingénierie mécanique, la métallurgie et d'autres industries.
Par exemple, les électriciens vérifient le chauffage aux points de connexion des filset les mécaniciens automobiles vérifient le chauffage des pièces de la machine. Les scientifiques peuvent utiliser les pyromètres pour mener des recherches ou des expériences afin de vérifier la température des substances et des corps.
Dans la vie quotidienne, les gens utilisent ces appareils pour déterminer la température du corps, de l'eau, des aliments, etc.
Types et classifications
Il existe plusieurs classifications de pyromètres en fonction de leur attribut fonctionnel.
Selon la méthode essentielle utilisée dans l'exploitation :
- Infrarouge ;
- Optique.
Les pyromètres optiques se divisent en deux catégories :
- Brillant ;
- Coloré, ou multispectral.
Le modèle de visée est un dispositif de visée optique ou laser.
Selon le coefficient de rayonnement utilisé, il existe des pyromètres à coefficient variable et à coefficient fixe.
En fonction de leur transportabilité, les pyromètres sont divisés en deux catégories : fixes et mobiles (portables).
On les distingue en fonction de la plage de mesure possible :
- basse température (-35...-30 °C) ;
- haute température (+400 ° C et plus).
Structure et principe de fonctionnement
Le pyromètre est basé sur un détecteur de rayonnement infrarouge. Les données sont converties au moyen d'un système électronique intégré et affichées sur l'écran.
Le pyromètre typique a la forme d'un pistolet avec un petit écran. Le panneau de commande compact, la visée laser et la grande précision à proximité de l'objet font que l'instrument est très demandé par les ingénieurs et les techniciens.
Les principaux éléments de fonctionnement du pyromètre sont la lentille, le récepteur et l'écran, qui affiche le résultat de la mesure. Le principe de fonctionnement du pyromètre est le suivant : le rayonnement infrarouge émane de l'objet en question, il est focalisé par la lentille et envoyé au récepteur (thermopile, semi-conducteur...), thermocouple).
Si un thermocouple est utilisé, la tension change lorsque le récepteur est chauffé. Résistance - dans le cas des semi-conducteurs. Ces changements sont convertis en mesures de température.
Pour effectuer une mesure, il suffit de diriger le pyromètre vers un objet, de l'actionner et de marquer le résultat. Le format de mesure de la température, soit Celsius ou Fahrenheit, peut être réglé à l'aide d'un bouton dédié.
Caractéristiques techniques
Le pyromètre possède un certain nombre de paramètres qui caractérisent sa fonctionnalité. Le choix du modèle souhaité de l'appareil se fait sur la base de leurs valeurs. Examinons les principales d'entre elles.
Résolution optique
C'est le rapport entre le diamètre de la tache de l'instrument et la distance à l'objet. Cela dépend de l'angle de vue de l'instrument : plus il est grand, plus la surface qu'il peut couvrir est importante. Le facteur le plus important pour la précision de la mesure est le chevauchement du spot uniquement avec le matériau de surface. Si cette zone est dépassée, la valeur mesurée risque d'être inexacte.
TIP. Chaque modèle de pyromètre a une résolution optique différente. La différence entre les deux est impressionnante, passant par exemple de 2:1 à 600:1. Ce dernier ratio est caractéristique des appareils professionnels. Ils sont généralement utilisés dans l'industrie lourde. Le rapport optimal pour les pyromètres domestiques et semi-professionnels est de 10:1.
Plage de travail
La plage de fonctionnement de l'appareil dépend du capteur pyrométrique et s'étend souvent de -30°C à 360°C. Ainsi, presque tous les types de pyromètres conviennent à un usage domestique, la température maximale du fluide caloporteur dans le système de chauffage pouvant atteindre 110 °C.
Précision
L'incertitude mesure le degré de tolérance des valeurs de température possibles et dépend de la précision du pyromètre. En moyenne, la tolérance est inférieure à 2% de la norme.
Coefficient de rayonnement
Ce paramètre est le rapport entre la puissance de rayonnement de la température actuelle et celle d'un corps noir de référence.
RÉFÉRENCE. Pour les matériaux mats, le facteur d'émissivité est de 0,9-0,95. C'est pourquoi un grand nombre d'instruments sont adaptés à cette valeur. Le résultat sera sensiblement différent de la réalité, par exemple dans le cas de la mesure du chauffage de la surface d'un aluminium brillant.
De nombreux modèles sont équipés d'un pointeur laser pour une mesure plus précise. Dans ce cas, le faisceau lumineux n'est pas positionné au centre, mais pointe vers la limite optimale de la zone de mesure.
Avantages et inconvénients
Comme tout autre appareil, un pyromètre présente des avantages et des inconvénients. Celles-ci peuvent s'expliquer par les différents aspects de l'appareil et les conditions d'application respectives.
Avantages
- Mobile, de petite taille et de construction très simple ;
- Coût faible et abordable grâce à l'utilisation d'un nombre minimal d'éléments dans la conception ;
- Niveau élevé de fiabilité ;
- Plage de mesure suffisamment large.
Minus
- Dépendance directe de la lecture du pyromètre par rapport à l'émissivité de l'objet en question ;
- La précision de la mesure peut être moindre en raison de l'état physique de la surface de l'objet ;
- Seuls les appareils les plus récents disposent d'une fonction de correction et d'incertitude ;
- La distance joue un rôle important dans la précision de la mesure.
Les modèles les plus populaires sont
EOP-66
Le pyromètre EOP-66 est utilisé pour la recherche scientifique et en laboratoire. Il est conçu pour mesurer les paramètres des surfaces d'objets à des températures allant de +900°C à +10000°C,
Ce modèle stationnaire est équipé d'un télescope qui se compose d'un objectif et d'un microscope oculaire. L'objectif à double lentille a une plage de mise au point allant jusqu'à 25,4 cm et une résolution optique de 3:1. Remarque : le télescope de cet instrument est fixé à la base et se déplace doucement dans le plan horizontal.
Kelvin IKS 4-20
Ce pyromètre de haute précision a une plage de température universelle de -50°C à +350°C avec une vitesse très élevée de 0,2 seconde. L'application de l'instrument se situe dans la gamme de 8-14 μm.
Ce pyromètre combine les capacités des appareils mobiles et stationnaires. Ceci est dû à sa taille compacte (17x17x22 cm) et à la présence de la douille de montage de l'objectif M12. Le fabricant garantit une à l'épreuve de l'eau et de la poussière. Le modèle de pyromètre présenté peut donc être utilisé dans des secteurs industriels et de construction exigeants.
C-700 "Standard".
Ce dispositif sans contact est de préférence utilisé dans la construction ou la métallurgie, par exemple. Il sert également de détecteur infrarouge pour déterminer le degré d'échauffement de la surface d'objets en vrac et solides, ainsi que de matériaux fondus et fluides.
La plage de température est comprise entre +700 et +2200 °C, ce qui est typique des dispositifs à haute température. L'interface avec des supports externes est réalisée par deux options d'interface de sortie : sortie analogique. 4 - 20 mA ou numérique RS-485.
CONTEXTE. Le pyromètre optique peut être acheté à un prix très abordable : le coût minimum d'un tel appareil est de 6000 roubles, le maximum est de 30000 roubles.
Comment mesurer la température avec un pyromètre
Après avoir acheté l'appareil, il est nécessaire d'étudier attentivement son manuel. Malgré des conditions de fonctionnement très simples, une utilisation imprudente peut entraîner une distorsion considérable des valeurs de température. Le processus pour mesurer correctement la température avec un pyromètre est le suivant :
- Allumez l'unité pyrométrique ;
- Déterminez le matériau de l'objet (par exemple, acier ou cuivre) ;
- Ensuite, selon le modèle de l'appareil, entrez le coefficient de rayonnement sous forme d'édition sur l'écran ;
- Diriger le faisceau du pyromètre infrarouge vers la surface à mesurer ;
- Déterminez la limite du point de mesure à l'aide du pointeur laser.
Avec cette séquence de mesures, vous obtiendrez les résultats les plus proches de la température réelle.
Le pyromètre est un instrument polyvalent et indispensable pour sa fonctionnalité. Une fois que vous aurez compris les nuances de son fonctionnement, vous pourrez facilement l'utiliser aussi bien dans la sphère professionnelle que chez vous.
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