Dažādu virsmu temperatūras mērīšanai tiek izmantoti dažādi sensori, tostarp pirometrs. Tas darbojas diezgan ātri un viegli. Bet noskaidrosim, kas ir pirometrs.
Temats
Kas ir pirometrs?
Mūsdienīgu inženiertehnisku ierīci jebkura objekta temperatūras noteikšanai, izmantojot infrasarkano sensoru, sauc par pirometru. To sauc arī par temperatūras detektors, temperatūras datu reģistrators, digitālais termometrs vai infrasarkano staru pistole. Ierīces pamatā ir princips, kas balstās uz objekta virsmas temperatūras vērtības noteikšanu ar termisko metodi. elektromagnētiskais starojums elektromagnētisko starojumu no objekta virsmas. Pirometrs nosaka neredzamo infrasarkano starojumu, pārvērš to grādos un parāda rezultātu. Bezkontakta, ātra interešu objektu pārbaudes metode ļauj profesionāļiem izvairīties no iespējamiem ievainojumiem.
Piemērošanas joma
Pirometriem ir samērā plašs pielietojums nozarēs, kur ir uzstādīts liels skaits sildierīču. Būvniecībā un siltumapgādē tos izmanto, lai aprēķinātu konstrukciju siltuma zudumus, un pirometrs palīdz atklāt izolācijas bojājumus.
Rūpniecībā šīs ierīces ļauj attālināti analizēt visu veidu procesu temperatūru. Tas ir nepieciešams, piemēram, mašīnbūvē, metalurģijā un citās nozarēs.
Piemēram, elektriķi pārbauda apkures vadu savienojuma punktosun automehāniķi pārbauda mašīnu detaļu sasilšanu. Zinātnieki var izmantot pirometrus, lai veiktu pētījumus vai eksperimentus, pārbaudot vielu un ķermeņu temperatūru.
Ikdienā cilvēki izmanto šādas ierīces, lai noteiktu ķermeņa temperatūru, ūdens temperatūru, ēdiena temperatūru utt.
Veidi un klasifikācija
Pastāv vairākas pirometru klasifikācijas atkarībā no to funkcionālā raksturojuma.
Atbilstoši pamatmetodei, ko izmanto darbībā:
- Infrasarkanie stari;
- Optiskā.
Optiskos pirometrus iedala:
- Spilgts;
- Krāsaini vai multispektrāli.
Mērīšanas modelis ir optiskās vai lāzera mērķierīces.
Atkarībā no izmantotā starojuma koeficienta ir pirometri ar mainīgu un fiksētu koeficientu.
Pēc transportējamības pirometrus iedala stacionāros un pārvietojamos (portatīvos).
Pamatojoties uz iespējamo mērījumu diapazonu, tie tiek izšķirti:
- zemas temperatūras (-35...-30 °C);
- augsta temperatūra (+400 ° C un augstāka).
Struktūra un darbības princips
Pirometra pamatā ir infrasarkanā starojuma detektors. Dati tiek pārveidoti, izmantojot integrētu elektronisko sistēmu, un parādīti displejā.
Tipisks pirometrs ir pistoles formas ar nelielu displeju. Kompaktais vadības panelis, lāzera mērķēšana un augstā precizitāte objekta tuvumā padara šo instrumentu pieprasītu inženiertehnisko un tehnisko darbinieku vidū.
Pirometra galvenie darba elementi ir objektīvs, uztvērējs un displejs, kas parāda mērījumu rezultātus. Pirometra darbības princips ir šāds: infrasarkanais starojums izplūst no attiecīgā objekta, to fokusē lēca un nosūta uz uztvērēju (termopile, pusvadītāju, termopāri).
Ja tiek izmantots termopārs, spriegums mainās, kad uztvērējs tiek uzkarsēts. pretestība - pusvadītāju gadījumā. Šīs izmaiņas tiek pārvērstas temperatūras rādījumos.
Lai veiktu mērījumu, vienkārši vērsiet pirometru pret objektu, iedarbiniet to un atzīmējiet rezultātu. Temperatūras mērījumu formātu - pēc Celsija vai pēc Fārenheita - var pielāgot, izmantojot īpašu pogu.
Tehniskie parametri
Pirometram ir vairāki parametri, kas raksturo tā funkcionalitāti. Vēlamā ierīces modeļa izvēle tiek veikta, pamatojoties uz to vērtībām. Apskatīsim galvenos no tiem.
Optiskā izšķirtspēja
Tā ir attiecība starp instrumenta vietas diametru un attālumu līdz objektam. Tas ir atkarīgs no instrumenta skata leņķa: jo lielāks tas ir, jo lielāku platību tas var aptvert. Svarīgākais faktors mērījumu precizitātes noteikšanā ir vietas pārklāšanās ar virsmas materiālu. Ja platība ir pārsniegta, izmērītā vērtība, iespējams, būs neprecīza.
TIP. Katram pirometra modelim ir atšķirīga optiskā izšķirtspēja. Starpība starp abiem ir iespaidīga, piemēram, no 2:1 līdz 600:1. Pēdējā attiecība ir raksturīga profesionālām ierīcēm. Tos parasti izmanto smagajā rūpniecībā. Optimālā attiecība mājsaimniecības un pusprofesionāliem pirometriem ir 10:1.
Darba diapazons
Ierīces darba diapazons ir atkarīgs no pirometriskā sensora un bieži vien svārstās no -30°C līdz 360°C. Tādējādi gandrīz visi pirometru tipi ir piemēroti lietošanai mājsaimniecībās, ņemot vērā, ka apkures sistēmas sildķermeņa maksimālā temperatūra ir līdz 110 °C.
Precizitāte
Ar nenoteiktību mēra iespējamo temperatūras vērtību pielaides pakāpi, un tā ir atkarīga no pirometra precizitātes. Vidēji pielaide ir mazāka par 2 % no normas.
Starojuma koeficients
Šis parametrs ir pašreizējās temperatūras starojuma jaudas attiecība pret references melnā ķermeņa starojuma jaudu.
REFERENCE. Matētiem materiāliem izstarojuma koeficients ir šāds. 0,9-0,95. Šā iemesla dēļ šai vērtībai ir pieskaņots liels skaits instrumentu. Rezultāts ievērojami atšķirsies no reālā, piemēram, ja mēra spīdīga alumīnija virsmas sakaršanu.
Daudzi modeļi ir aprīkoti ar lāzera rādītāju precīzākiem mērījumiem. Šajā gadījumā gaismas staru kūlis nav novietots centrā, bet ir vērsts uz mērījumu zonas optimālo robežu.
Priekšrocības un trūkumi
Tāpat kā jebkurai citai ierīcei, arī pirometram ir priekšrocības un trūkumi. Tos var izskaidrot ar dažādiem ierīces aspektiem un attiecīgajiem lietošanas apstākļiem.
Priekšrocības
- Mobila, maza izmēra un ļoti vienkārša konstrukcija;
- Pieejamas zemas izmaksas, jo konstrukcijā ir izmantots minimāls elementu skaits;
- Augsts uzticamības līmenis;
- Pietiekami plašs mērījumu diapazons.
Mīnusi
- Pirometra rādījuma tieša atkarība no attiecīgā objekta izstarojuma;
- Mērījumu precizitāte var būt zemāka objekta virsmas fiziskā stāvokļa dēļ;
- Tikai jaunākajām vienībām ir korekcijas un nenoteiktības funkcija;
- Attālumam ir liela nozīme mērījumu precizitātē.
Populārākie modeļi ir
EOP-66
Pirometru EOP-66 izmanto zinātniskiem un laboratorijas pētījumiem. Tas ir paredzēts objektu virsmu parametru mērīšanai temperatūrā no +900°C līdz +10000°C,
Šis stacionārais modelis ir aprīkots ar teleskopu, kas sastāv no objektīva objektīva un okulārā mikroskopa. Divu lēcu objektīva fokusēšanas diapazons ir līdz 25,4 cm un optiskā izšķirtspēja 3:1. Lūdzu, ņemiet vērā: šī instrumenta teleskops ir piestiprināts pie pamatnes un vienmērīgi pārvietojas horizontālā plaknē.
Kelvin IKS 4-20
Šim augstas precizitātes pirometram ir universāls temperatūras diapazons no -50°C līdz +350°C ar ļoti lielu ātrumu 0,2 sekundes. Instrumenta pielietojums ir 8-14 μm diapazonā.
Šis pirometrs apvieno gan mobilās, gan stacionārās ierīces funkcijas. To nodrošina kompaktais izmērs (17x17x22 cm) un objektīva montāžas ligzda M12. Ražotājs garantē absolūtu ūdens un putekļu izturība. Tādējādi piedāvāto pirometra modeli ir iespējams izmantot sarežģītās rūpniecības un būvniecības nozarēs.
C-700 "Standard".
Šo bezkontakta ierīci vēlams izmantot, piemēram, būvniecībā vai metalurģijā. Tas labi kalpo kā infrasarkanais detektors, lai noteiktu virsmas sasilšanas pakāpi beramajiem un cietajiem objektiem, kā arī izkausētiem un šķidriem materiāliem.
Temperatūras diapazons ir no +700 līdz + 2200 °C, kas ir raksturīgs augstas temperatūras ierīcēm. Saskarne ar ārējiem nesējiem tiek nodrošināta, izmantojot divas izejas interfeisa opcijas: analogā izeja 4 - 20 mA vai digitāli RS-485.
IEVADS. Optisko pirometru var iegādāties par ļoti pieņemamu cenu: šādas ierīces minimālās izmaksas ir 6000 rubļu, maksimālās - 30000 rubļu.
Kā izmērīt temperatūru ar pirometru
Pēc ierīces iegādes ir rūpīgi jāizpēta tās lietošanas instrukcija. Neraugoties uz ļoti vienkāršajām ekspluatācijas prasībām, neuzmanīga ekspluatācija var radīt ievērojamus temperatūras vērtību izkropļojumus. Pareiza temperatūras mērīšana ar pirometru notiek šādi:
- Ieslēdziet pirometra ierīci;
- Noteikt objekta materiālu (piemēram, tērauds vai varš);
- Pēc tam, atkarībā no instrumenta modeļa, displejā ievadiet starojuma koeficientu kā rediģēšanu;
- Virziet infrasarkano staru kūli uz mērāmo virsmu;
- Ar lāzera rādītāju nosakiet mērījumu vietas robežu.
Izmantojot šādu mērījumu secību, iegūsiet rezultātus, kas ir vistuvāk faktiskajai temperatūrai.
Pirometrs ir daudzpusīgs un neaizstājams instruments, kas nodrošina tā funkcionalitāti. Kad būsiet sapratuši tā darbības nianses, to varēsiet viegli izmantot gan profesionālajā jomā, gan mājās.
Saistītie raksti:
