パイロメーターが必要な理由と、非接触で温度を測定する方法

さまざまな表面の温度を測定するには、高温計などのさまざまなセンサーを使用します。それは非常にシンプルかつ高速に機能します。そして、パイロメーターとは何か、理解しましょう。

パイロメーターとは何か、非接触で温度を測る方法

パイロメーターとは?

赤外線センサーに基づいて任意のオブジェクトの温度を決定するための最新のエンジニアリングデバイスは、パイロメーターと呼ばれます。名前でも知られている 温度検出器, 温度データロガー, デジタル温度計 また 赤外線銃.デバイスの動作は、熱によって物体の表面の温度値を決定する原理に基づいています。 電磁放射 物体の表面からの電磁熱放射。パイロメーターは、目に見えない赤外線放射を拾い、それを度に変換し、結果をディスプレイに表示します。必要なオブジェクトを非接触で迅速に検査する方法により、専門家は怪我の可能性を回避できます。

適用分野

パイロメーターは、多数の加熱装置が設置されている生産に広く使用されています。建設および熱工学の分野では、パイロメーターを含む構造物の熱損失を計算するために使用され、断熱材の損傷を特定するのに役立ちます。

業界では、このようなデバイスにより、あらゆる種類のプロセスの温度をリモートで分析できます。これは、たとえば、機械工学、冶金、およびその他の産業で必要です。

高温計を使用する理由と非接触モードで温度を測定する方法

たとえば、電気技師は加熱レベルをチェックします ワイヤーの接続点で自動車整備士が自動車部品の加熱をチェックします。科学者は、さまざまな研究や実験中に高温計を使用して、物質や物体の正確な温度を決定できます。

日常生活では、人々はこのようなデバイスを使用して、体温、水、食べ物などの温度を決定します。

種類と分類

機能属性に応じて、高温計にはいくつかの分類があります。

仕事で使用される本質的な方法によると:

  • 赤外線;
  • オプティカル。

高温計を使用する理由と非接触モードで温度を測定する方法

光高温計は次のように分類されます。

  • 明るい;
  • カラー、またはマルチスペクトル。

照準の方法に応じて、光学照準器またはレーザー照準器を備えたデバイスがあります。

使用される放射係数に応じて、可変係数と固定係数を持つ高温計があります。

輸送の可能性に応じて、パイロメーターは固定式と携帯式 (ポータブル) に分けられます。

高温計を使用する理由と非接触モードで温度を測定する方法

可能な測定範囲に基づいて、以下を区別します。

  • 低温(-35 ... -30°C);
  • 高温 (+400 ° C 以上)。

構造と作用原理

赤外線検出器はパイロメーターの構造の基本です。データは統合電子システムによって変換され、ディスプレイに表示されます。

典型的な高温計は、小さなディスプレイを備えたピストルのような形をしています。コンパクトなコントロール パネル、レーザー照準、対象物に密着した高精度は、エンジニアリングおよびテクニカル ワーカーの間での機器の需要を説明しています。

パイロメーターの主な動作要素は、レンズ、受信機、および測定結果が表示されるディスプレイです。パイロメーター機能の原理は次のとおりです。赤外線放射は調査対象物から発生し、レンズによって集束され、受信機(サーモパイル、半導体、 熱電対).

パイロメーターを使用する理由と、非接触モードで温度を測定する方法

熱電対を使用する場合、受光器が加熱されると電圧が変化します。抵抗は半導体の場合です。これらの変化は温度測定値に変換されます。

測定を行うには、高温計を対象物に向けて作動させ、得られた結果をマークするだけです。特別なボタンを使用して、摂氏または華氏の温度測定形式を調整できます。

技術仕様

高温計には、その機能を特徴付ける多くのパラメータがあります。デバイスの目的のモデルの選択は、それらの値に従って実行されます。主なものに目を向けましょう。

光学解像度

パイロメーターを使用する理由と非接触で温度を測定する方法

これは、対象物までの距離に対する器具のスポットの直径の比率です。この機能は、デバイスのレンズの角度に依存します。角度が大きいほど、カバーできる領域が大きくなります。測定の精度における最も重要な要素は、表面材料のみにスポットを重ねることです。この領域を超えると、測定値が不正確になる可能性があります。

ヒント。高温計のモデルごとに光学分解能が異なります。それらの違いは印象的です。 2:1 から 600:1 まで。後者の比率は、プロ用デバイスでは一般的です。原則として、それらは重工業で使用されます。家庭用およびセミプロ用の高温計の最適値は 10:1 です。

作業範囲

デバイスの範囲はパイロメトリック センサーに依存し、多くの場合、-30 ° C から 360 ° C の範囲です。そのため、暖房システムの冷却剤の最大温度が最大110°Cであることを考えると、家庭での使用にはほとんどすべてのタイプのパイロメーターが適しています。

正確さ

精度は、温度値の可能な偏差のレベルを想定しており、高温計の精度に依存します。平均して、許容偏差は標準の 2% 未満です。

放射係数

高温計を使用する理由と非接触モードで温度を測定する方法

このパラメータは、現在の温度放射パワーと基準黒体の放射パワーの比率です。

参照。 つや消し素材の場合、放射率は 0,9-0,95.このため、より多くのデバイスがこの値に調整されます。たとえば、光沢のあるアルミニウムの表面加熱を測定する場合、結果は実際の結果とは著しく異なります。

より正確に測定するために、多くのモデルにはレーザーポインターが装備されています。この場合、光ビームは中心に配置されませんが、測定領域の最適な境界を示します。

長所と短所

他のデバイスと同様に、高温計にも長所と短所があります。それらの存在は、デバイスのニュアンスと適用条件によって説明されます。

利点

  • 機動性、小型、非常にシンプルなデザイン。
  • 設計に最小限の数の要素を使用するため、手頃な価格の低コスト。
  • 高レベルの信頼性;
  • 測定範囲が広い。

マイナス

  • 検査対象の放射率に対する高温計の読み取り値の直接的な依存性。
  • 対象物の表面の物理的状態の特性により、測定結果の精度が低下する場合があります。
  • 読み取り値を修正してエラーを確立する機能は、最新のデバイスでのみ提供されます。
  • 距離は、測定の精度に大きな役割を果たします。

最も人気のあるモデルは、

EOP-66

高温計を使用する理由と非接触モードで温度を測定する方法

EOP-66 パイロメーターは、科学および実験室での研究に使用されます。+900〜+10000°Cの温度で物体の表面の指標を測定するように設計されています。

対物レンズと接眼顕微鏡からなる望遠鏡を搭載した据置型です。 2 レンズ レンズの焦点距離は最大 25.4 cm、光学解像度は 3:1 です。注: この機器の望遠鏡はベースに固定されており、水平面内をスムーズに移動します。

ケルビン IKS 4-20

高温計を使用する理由と非接触モードで温度を測定する方法

これは高精度のパイロメーターで、-50 から +350 °C まで、非常に高速な動作速度 - 0.2 秒という普遍的な温度測定値を備えています。装置の適用は、8 ~ 14 ミクロンの範囲で提供されます。

この高温計は、モバイル デバイスと固定デバイスの両方の機能を兼ね備えています。これは、コンパクトなサイズ (17x17x22 cm) と植栽ソケット レンズ マウント M12 の存在によるものです。メーカーが絶対保証 防水・防塵.したがって、提示された高温計モデルは、複雑な産業および建設業界で使用できます。

S-700「スタンダード」

この非接触装置は、好ましくは、例えば、病院で使用される。建設または冶金。これは、バルクおよび固体物体、ならびに溶融および流体材料の表面加熱の程度を決定するための赤外線検出器として機能します。

温度範囲は +700 ~ + 2200 °C で、高温デバイスでは一般的です。外部メディアとの相互作用は、次の 2 つの異なる出力インターフェイス オプションによって強化されます。 アナログ出力 4~20mA またはデジタル RS-485.

バックグラウンド。 光高温計は非常に手頃な価格で購入できます。このようなデバイスの最小コストは 6000 ルーブル、最大コストは 30000 ルーブルです。

高温計で温度を正しく測定する方法

デバイスを購入した後は、そのマニュアルを注意深く読む必要があります。非常に単純な操作要件にもかかわらず、無謀な行動は温度値の重大な歪みにつながる可能性があります。パイロメーターで温度を正しく測定するプロセスは次のとおりです。

  • 高温計の電源を入れます。
  • オブジェクトの材質を決定します (例: 鋼または銅)。
  • 次に、機器のモデルに応じて、画面上で編集として放射係数を入力します。
  • 赤外線高温計のビームを測定する表面に向けます。
  • レーザー ポインターを使用して測定スポットの境界を決定します。

この一連の測定により、実際の温度に最も近い結果が得られます。

パイロメーターは、その機能において用途が広く不可欠な機器です。操作のニュアンスを理解すれば、プロの分野でも日常生活でも簡単に使用できます。

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