Vários sensores são utilizados para medir a temperatura de diferentes superfícies, incluindo um pirómetro. Funciona muito rápida e facilmente. Mas vamos descobrir o que é um pirómetro.
Assunto
O que é um pirómetro?
Um dispositivo de engenharia moderno para determinar a temperatura de qualquer objecto baseado num sensor de infra-vermelhos é chamado pirómetro. É também conhecida como detector de temperatura, registador de dados de temperatura, termómetro digital ou pistola de infravermelhos. O dispositivo baseia-se no princípio de determinar o valor da temperatura da superfície de um objecto por radiação electromagnética radiação electromagnética da superfície do objecto. O pirómetro detecta a radiação infravermelha invisível, converte-a em graus e mostra o resultado. O método sem contacto e rápido de examinar objectos de interesse permite aos profissionais evitar possíveis lesões.
Área de aplicação
Encontra-se uma aplicação bastante ampla para pirómetros em indústrias onde são instalados grandes números de dispositivos de aquecimento. Em aplicações de construção e aquecimento são utilizados para calcular a perda de calor das estruturas e o pirómetro ajuda a detectar danos no isolamento.
Na indústria, estes dispositivos permitem analisar à distância a temperatura de todos os tipos de processos. Isto é necessário, por exemplo, na engenharia mecânica, metalurgia e outras indústrias.
Por exemplo, os electricistas verificam o aquecimento nos pontos de ligação dos fiose mecânicos de automóveis verificam o aquecimento das peças da máquina. Os cientistas podem utilizar pirómetros para realizar investigações ou experiências para verificar a temperatura das substâncias e dos corpos.
Na vida quotidiana, as pessoas utilizam tais dispositivos para determinar a temperatura corporal, a temperatura da água, a temperatura dos alimentos, etc.
Tipos e classificações
Existem várias classificações de pirómetros, dependendo do atributo funcional.
De acordo com o método essencial utilizado no funcionamento:
- Infravermelhos;
- Óptica.
Os pirómetros ópticos são subdivididos em:
- Brilhante;
- Colorido, ou multiespectral.
O padrão de mira é quer óptico quer de mira a laser.
De acordo com o coeficiente de radiação utilizado, existem pirómetros de coeficiente variável e fixo.
De acordo com a transportabilidade, os pirómetros são divididos em estacionários e móveis (portáteis).
Com base na gama de medição possível, distinguem-se:
- baixa temperatura (-35...-30 °C);
- alta temperatura (+400° C e acima).
Estrutura e princípio de funcionamento
O pirómetro é baseado num detector de radiação infravermelha. Os dados são convertidos por meio de um sistema electrónico integrado e mostrados no visor.
O pirómetro típico tem a forma de uma pistola com um pequeno visor. O painel de controlo compacto, a mira laser e a elevada precisão na proximidade do objecto fazem com que o instrumento seja procurado entre os trabalhadores técnicos e de engenharia.
Os principais elementos de trabalho do pirómetro são a lente, o receptor e o visor, que mostra o resultado da medição. O princípio de funcionamento do pirómetro é o seguinte: a radiação infravermelha emana do objecto em questão e é focada pela lente e enviada para o receptor (termopilha, semicondutor, termopar).
Se for utilizado um termopar, a voltagem muda quando o receptor está a ser aquecido. Resistência - no caso dos semicondutores. Estas alterações são convertidas em leituras de temperatura.
Para fazer uma medição, basta apontar o pirómetro para um objecto, accioná-lo e marcar o resultado. O formato de medição da temperatura, Celsius ou Fahrenheit, pode ser ajustado usando um botão dedicado.
Características técnicas
O pirómetro tem uma série de parâmetros que caracterizam a sua funcionalidade. A escolha do modelo desejado do dispositivo é feita com base nos seus valores. Vejamos os principais.
Resolução óptica
Esta é a relação entre o diâmetro da mancha do instrumento e a distância ao objecto. Isto depende do ângulo de visão do instrumento: quanto maior for, maior será a área que pode cobrir. O factor mais importante para a precisão da medição é a sobreposição do ponto apenas com o material de superfície. Se a área for excedida, é provável que o valor medido seja impreciso.
DICA. Cada modelo de pirómetro tem uma resolução óptica diferente. A diferença entre os dois é impressionante, por exemplo, de 2:1 a 600:1. Esta última relação é característica dos dispositivos profissionais. São normalmente utilizados na indústria pesada. A relação óptima para pirómetros domésticos e semi-profissionais é de 10:1.
Gama de trabalho
A gama de funcionamento do dispositivo depende do sensor pirométrico e varia frequentemente de -30°C a 360°C. Assim, quase todos os tipos de pirómetros são adequados para uso doméstico, dada a temperatura máxima do meio de aquecimento no sistema de aquecimento até 110 °C.
Precisão
A incerteza mede o grau de tolerância dos valores de temperatura possíveis e depende da precisão do pirómetro. Em média, a tolerância é inferior a 2% da norma.
Coeficiente de irradiação
Este parâmetro é a relação entre a potência de radiação da temperatura actual e a de um corpo negro de referência.
REFERÊNCIA. Para materiais foscos, o factor de emissividade é 0,9-0,95. Por esta razão, um grande número de instrumentos é equiparado a este valor. O resultado será marcadamente diferente do real, por exemplo, no caso da medição do aquecimento superficial do alumínio brilhante.
Muitos modelos estão equipados com um apontador laser para uma medição mais precisa. Neste caso, o feixe de luz não está posicionado no centro, mas aponta para o limite óptimo da área de medição.
Vantagens e desvantagens
Tal como qualquer outro dispositivo, um pirómetro tem vantagens e desvantagens. Estes podem ser explicados pelos diferentes aspectos do dispositivo e pelas respectivas condições de aplicação.
Vantagens
- Móvel, pequeno tamanho e construção muito simples;
- Baixo custo acessível devido à utilização de um número mínimo de elementos no desenho;
- Elevado nível de fiabilidade;
- Alcance de medição suficientemente amplo.
Menos
- Dependência directa da leitura do pirómetro sobre a emissividade do objecto em questão;
- A precisão pode ser inferior devido ao estado físico da superfície do objecto;
- Apenas as unidades mais recentes têm uma função de correcção e incerteza;
- A distância desempenha um grande papel na precisão da medição.
Os modelos mais populares são
EOP-66
O pirómetro EOP-66 é utilizado para investigação científica e laboratorial. É concebido para medir os parâmetros das superfícies dos objectos a temperaturas de +900°C a +10000°C,
Este modelo estacionário está equipado com um telescópio que consiste de uma lente objectiva e um microscópio ocular. A lente de lente dupla tem um alcance de focagem de até 25,4 cm e uma resolução óptica de 3:1. Atenção: O telescópio deste instrumento é fixado à base e move-se suavemente no plano horizontal.
Kelvin IKS 4-20
Este pirómetro de alta precisão tem um intervalo de temperatura universal de -50°C a +350°C com uma velocidade muito alta de 0,2 segundos. A aplicação do instrumento está no intervalo de 8-14 μm.
Este pirómetro combina capacidades tanto de dispositivos móveis como estacionários. Isto é devido ao tamanho compacto (17x17x22 cm) e à presença do encaixe de montagem da lente M12. O fabricante garante absoluta à prova de água e pó. Assim, o modelo de pirómetro apresentado é possível de utilizar em sectores industriais e de construção exigentes.
C-700 "Padrão".
Este dispositivo sem contacto é preferencialmente utilizado, por exemplo, na construção ou metalurgia. Serve bem como um detector de infravermelhos para determinar o grau de aquecimento superficial de objectos a granel e sólidos, bem como de materiais fundidos e fluidos.
A gama de temperaturas situa-se entre +700 e + 2200 °C, o que é típico para dispositivos a altas temperaturas. A interface com suportes externos é conseguida através de duas opções de interface de saída: saída analógica 4 - 20 mA ou digital RS-485.
ANTECEDENTES. O pirómetro óptico pode ser adquirido a um preço muito acessível: o custo mínimo de um tal dispositivo é de 6000 rublos, o máximo é de 30000 rublos.
Como medir a temperatura com um pirómetro
Após a compra do dispositivo, é necessário estudar cuidadosamente o seu manual. Apesar dos requisitos operacionais muito simples, uma operação descuidada pode levar a uma considerável distorção dos valores de temperatura. O processo para medir correctamente a temperatura com um pirómetro é o seguinte:
- Ligar a unidade do pirómetro;
- Determinar o material do objecto (por exemplo, aço ou cobre);
- Em seguida, dependendo do modelo do instrumento, introduzir o coeficiente de radiação como uma edição no visor;
- Dirigir o feixe do pirómetro de infravermelhos para a superfície a ser medida;
- Determinar o limite do ponto de medição utilizando o apontador laser.
Com esta sequência de medições, obterá os resultados mais próximos da temperatura real.
O pirómetro é um instrumento versátil e indispensável para a sua funcionalidade. Uma vez entendidas as nuances do seu funcionamento, pode ser facilmente utilizado tanto na esfera profissional como em casa.
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