Na meranie teploty rôznych povrchov sa používajú rôzne snímače vrátane pyrometra. Funguje to pomerne rýchlo a jednoducho. Zistime však, čo je to pyrometer.
Predmet úpravy
Čo je to pyrometer?
Moderné technické zariadenie na určovanie teploty akéhokoľvek objektu na základe infračerveného snímača sa nazýva pyrometer. Je tiež známy ako detektor teploty, záznamník údajov o teplote, digitálny teplomer alebo infračervená pištoľ. Prístroj je založený na princípe určovania hodnoty teploty povrchu predmetu pomocou tepelného elektromagnetické žiarenie elektromagnetické žiarenie z povrchu objektu. Pyrometer detekuje neviditeľné infračervené žiarenie, prevádza ho na stupne a zobrazuje výsledok. Bezkontaktná a rýchla metóda skúmania záujmových objektov umožňuje odborníkom vyhnúť sa prípadným zraneniam.
Oblasť použitia
Pomerne široké uplatnenie nachádzajú pyrometre v priemyselných odvetviach, kde je inštalovaný veľký počet vykurovacích zariadení. V stavebníctve a vykurovaní sa používajú na výpočet tepelných strát konštrukcií a pyrometer pomáha odhaliť poškodenie izolácie.
V priemysle tieto zariadenia umožňujú analyzovať teplotu všetkých druhov procesov na diaľku. Je to potrebné napríklad v strojárstve, metalurgii a iných odvetviach.
Elektrikári napríklad kontrolujú vykurovanie v miestach pripojenia vodičova automechanici kontrolujú zahrievanie častí strojov. Vedci môžu pyrometre používať pri výskume alebo experimentoch na overenie teploty látok a telies.
V každodennom živote ľudia používajú takéto zariadenia na určovanie telesnej teploty, teploty vody, teploty potravín atď.
Typy a klasifikácie
Existuje niekoľko klasifikácií pyrometrov v závislosti od ich funkčnej vlastnosti.
Podľa základnej metódy používanej v prevádzke:
- Infračervené žiarenie;
- Optické.
Optické pyrometre sa delia na:
- Jasné;
- Farebné alebo multispektrálne.
Zameriavací vzor je buď optický, alebo laserový zameriavač.
Podľa použitého koeficientu žiarenia existujú pyrometre s premenlivým a pevným koeficientom.
Podľa prepravovateľnosti sa pyrometre delia na stacionárne a mobilné (prenosné).
Rozlišujú sa na základe možného rozsahu merania:
- nízka teplota (-35...-30 °C);
- vysoká teplota (+400 °C a viac).
Štruktúra a princíp fungovania
Pyrometer je založený na detektore infračerveného žiarenia. Údaje sa konvertujú pomocou integrovaného elektronického systému a zobrazujú sa na displeji.
Typický pyrometer má tvar pištole s malým displejom. Vďaka kompaktnému ovládaciemu panelu, laserovému zameriavaniu a vysokej presnosti v tesnej blízkosti objektu je prístroj žiadaný medzi strojárskymi a technickými pracovníkmi.
Hlavnými pracovnými prvkami pyrometra sú šošovka, prijímač a displej, ktorý zobrazuje výsledok merania. Princíp činnosti pyrometra je nasledovný: infračervené žiarenie vychádza z predmetu, je zaostrené šošovkou a odoslané do prijímača (termočlánok, polovodič, termočlánok).
Ak sa používa termočlánok, napätie sa mení, keď sa prijímač zahrieva. Odpor - v prípade polovodičov. Tieto zmeny sa prepočítajú na údaje o teplote.
Ak chcete vykonať meranie, stačí pyrometer namieriť na objekt, aktivovať ho a označiť výsledok. Pomocou vyhradeného tlačidla môžete nastaviť formát merania teploty, a to buď v stupňoch Celzia, alebo Fahrenheita.
Technické vlastnosti
Pyrometer má niekoľko parametrov, ktoré charakterizujú jeho funkčnosť. Výber požadovaného modelu zariadenia sa uskutočňuje na základe ich hodnôt. Pozrime sa na tie hlavné.
Optické rozlíšenie
Je to pomer priemeru škvrny prístroja k vzdialenosti od objektu. To závisí od uhla pohľadu prístroja: čím je väčší, tým väčšiu plochu môže pokryť. Najdôležitejším faktorom presnosti merania je prekrytie bodu výlučne s povrchovým materiálom. Ak je táto oblasť prekročená, nameraná hodnota bude pravdepodobne nepresná.
TIP. Každý model pyrometra má iné optické rozlíšenie. Rozdiel medzi nimi je impozantný, napr. z 2:1 na 600:1. Tento pomer je charakteristický pre profesionálne zariadenia. Zvyčajne sa používajú v ťažkom priemysle. Optimálny pomer pre domáce a poloprofesionálne pyrometre je 10:1.
Pracovný rozsah
Pracovný rozsah zariadenia závisí od pyrometrického snímača a často sa pohybuje od -30 °C do 360 °C. Takmer všetky typy pyrometrov sú teda vhodné na použitie v domácnostiach vzhľadom na maximálnu teplotu vykurovacieho média vo vykurovacom systéme do 110 °C.
Presnosť
Neistota meria stupeň tolerancie možných hodnôt teploty a závisí od presnosti pyrometra. Priemerná tolerancia je menej ako 2 % normy.
Koeficient vyžarovania
Tento parameter je pomerom aktuálneho vyžarovacieho výkonu teploty a referenčného čierneho telesa.
ODKAZ. Pre matné materiály je faktor emisivity 0,9-0,95. Z tohto dôvodu je tejto hodnote prispôsobený veľký počet nástrojov. Výsledok sa bude výrazne líšiť od skutočného, napr. v prípade merania zahrievania povrchu lesklého hliníka.
Mnohé modely sú vybavené laserovým ukazovateľom na presnejšie meranie. V tomto prípade nie je svetelný lúč umiestnený v strede, ale smeruje k optimálnej hranici meracej oblasti.
Výhody a nevýhody
Tak ako každé iné zariadenie má aj pyrometer svoje výhody a nevýhody. Možno ich vysvetliť rôznymi aspektmi zariadenia a príslušnými podmienkami použitia.
Výhody
- Mobilné, malé rozmery a veľmi jednoduchá konštrukcia;
- Cenovo dostupné nízke náklady vďaka použitiu minimálneho počtu prvkov v konštrukcii;
- Vysoká úroveň spoľahlivosti;
- Dostatočne široký rozsah merania.
Mínusy
- Priama závislosť hodnoty pyrometra od emisivity príslušného objektu;
- Presnosť merania môže byť nižšia v dôsledku fyzického stavu povrchu objektu;
- Funkciu korekcie a neistoty majú len najnovšie jednotky;
- Veľkú úlohu pri presnosti merania zohráva vzdialenosť.
Najobľúbenejšie modely sú
EOP-66
Pyrometer EOP-66 sa používa na vedecký a laboratórny výskum. Je určený na meranie parametrov povrchov objektov pri teplotách od +900 °C do +10000 °C,
Tento stacionárny model je vybavený teleskopom, ktorý sa skladá z objektívu a okulárneho mikroskopu. Objektív s dvoma šošovkami má rozsah zaostrenia až 25,4 cm a optické rozlíšenie 3:1. Upozornenie: Teleskop tohto prístroja je pripevnený k základni a plynule sa pohybuje v horizontálnej rovine.
Kelvin IKS 4-20
Tento vysoko presný pyrometer má univerzálny teplotný rozsah od -50 °C do +350 °C s veľmi vysokou rýchlosťou 0,2 sekundy. Prístroj sa používa v rozsahu 8-14 μm.
Tento pyrometer kombinuje funkcie mobilného aj stacionárneho zariadenia. Dôvodom sú kompaktné rozmery (17x17x22 cm) a prítomnosť zásuvky M12 na upevnenie objektívu. Výrobca zaručuje absolútnu odolnosť voči vode a prachu. Predložený model pyrometra je teda možné použiť v náročných priemyselných a stavebných odvetviach.
C-700 "Standard".
Toto bezkontaktné zariadenie sa prednostne používa napr. v stavebníctve alebo metalurgii. Dobre slúži ako infračervený detektor na určenie stupňa povrchového ohrevu sypkých a pevných predmetov, ako aj roztavených a tekutých materiálov.
Teplotný rozsah je od +700 do + 2200 °C, čo je typické pre vysokoteplotné zariadenia. Prepojenie s externými nosičmi je možné prostredníctvom dvoch výstupných rozhraní: analógový výstup 4 - 20 mA alebo digitálne RS-485.
KONTEXT. Optický pyrometer je možné zakúpiť za veľmi prijateľnú cenu: minimálna cena takéhoto zariadenia je 6000 rubľov, maximálna 30000 rubľov.
Ako merať teplotu pomocou pyrometra
Po zakúpení zariadenia je potrebné pozorne si preštudovať jeho príručku. Napriek veľmi jednoduchým prevádzkovým požiadavkám môže neopatrná obsluha viesť k značnému skresleniu hodnôt teploty. Postup správneho merania teploty pomocou pyrometra je nasledovný:
- Zapnite pyrometrickú jednotku;
- Určite materiál predmetu (napr. oceľ alebo meď);
- Potom v závislosti od modelu prístroja zadajte koeficient žiarenia ako úpravu na displeji;
- Nasmerujte lúč infračerveného pyrometra na meraný povrch;
- Pomocou laserového ukazovadla určte hranicu miesta merania.
Pri takomto poradí meraní získate výsledky, ktoré sa najviac približujú skutočnej teplote.
Pyrometer je všestranný a nenahraditeľný prístroj pre svoju funkčnosť. Keď pochopíte nuansy jeho ovládania, môžete ho ľahko používať v profesionálnej sfére aj v domácnosti.
Súvisiace články:
