Olika sensorer används för att mäta temperaturen på olika ytor, bland annat en pyrometer. Det fungerar ganska snabbt och enkelt. Men låt oss ta reda på vad en pyrometer är.
Ämne
Vad är en pyrometer?
En modern teknisk anordning för att bestämma temperaturen hos ett objekt med hjälp av en infraröd sensor kallas pyrometer. Den är också känd som temperaturdetektor, temperaturdatalogger, digital termometer eller . infraröd pistol. Anordningen är baserad på principen att bestämma temperaturvärdet på ett föremåls yta genom termisk elektromagnetisk strålning elektromagnetisk strålning från föremålets yta. Pyrometern registrerar osynlig infraröd strålning, omvandlar den till grader och visar resultatet. Den kontaktfria, snabba metoden för att undersöka intressanta föremål gör det möjligt för yrkesverksamma att undvika eventuella skador.
Tillämpningsområde
Pyrometrar används i ganska stor utsträckning i industrier där ett stort antal uppvärmningsanordningar är installerade. Inom byggnads- och uppvärmningsbranschen används de för att beräkna värmeförlusterna i konstruktioner, och pyrometern hjälper till att upptäcka skador på isoleringen.
Inom industrin gör dessa apparater det möjligt att analysera temperaturen i alla typer av processer på distans. Detta är nödvändigt t.ex. inom maskinteknik, metallurgi och andra industrier.
Till exempel kontrollerar elektrikerna uppvärmningen. vid anslutningspunkterna för ledningaroch bilmekaniker kontrollerar uppvärmningen av maskindelar. Forskare kan använda pyrometrar för att utföra forskning eller experiment för att kontrollera temperaturen på ämnen och kroppar.
I vardagen använder människor sådana apparater för att bestämma kroppstemperaturen, vattentemperaturen, mattemperaturen osv.
Typer och klassificeringar
Det finns flera klassificeringar av pyrometrar beroende på funktionella egenskaper.
Enligt den viktigaste metoden som används i verksamheten:
- Infraröd;
- Optisk.
Optiska pyrometrar är indelade i följande kategorier:
- Ljus;
- Färgade, eller multispektrala.
Sikten är antingen optisk eller lasersyn.
Beroende på vilken strålningskoefficient som används finns det pyrometrar med variabel och fast koefficient.
Pyrometrar delas upp i stationära och mobila (bärbara) pyrometrar beroende på hur lätt de kan transporteras.
De skiljer sig åt utifrån det möjliga mätområdet:
- låg temperatur (-35...-30 °C);
- hög temperatur (+400 °C och högre).
Uppbyggnad och funktionssätt
Pyrometern är baserad på en infraröd strålningsdetektor. Uppgifterna omvandlas med hjälp av ett integrerat elektroniskt system och visas på displayen.
Den typiska pyrometern är formad som en pistol med en liten display. Den kompakta kontrollpanelen, laserriktningen och den höga noggrannheten i närheten av objektet gör att instrumentet är efterfrågat bland ingenjörer och tekniska arbetare.
Pyrometerns viktigaste delar är linsen, mottagaren och displayen, som visar resultatet av mätningen. Pyrometerns funktionsprincip är följande: den infraröda strålningen kommer från föremålet i fråga, fokuseras av linsen och skickas till mottagaren (termopile, halvledare), Termokoppling).
Om en termokoppling används ändras spänningen när mottagaren värms upp. Motstånd - för halvledare. Dessa förändringar omvandlas till temperaturmätningar.
För att göra en mätning är det bara att rikta pyrometern mot ett objekt, aktivera den och markera resultatet. Du kan justera formatet för temperaturmätning, antingen Celsius eller Fahrenheit, med hjälp av den särskilda knappen.
Tekniska egenskaper
Pyrometern har ett antal parametrar som kännetecknar dess funktion. Valet av önskad modell av enheten görs på grundval av deras värden. Låt oss titta på de viktigaste.
Optisk upplösning
Detta är förhållandet mellan diametern på instrumentets fläck och avståndet till objektet. Detta beror på instrumentets synvinkel: ju större det är, desto större område kan det täcka. Den viktigaste faktorn för mätningens noggrannhet är hur mycket punktens överlappning med ytmaterialet är. Om området överskrids är det troligt att det uppmätta värdet är felaktigt.
TIP. Varje pyrometermodell har olika optisk upplösning. Skillnaden mellan de två är imponerande, t.ex. från 2:1 till 600:1. Det sistnämnda förhållandet är karakteristiskt för professionella apparater. De används vanligen inom tung industri. Det optimala förhållandet för hushållspyrometrar och halvprofessionella pyrometrar är 10:1.
Arbetsområde
Anordningens arbetsområde beror på den pyrometriska sensorn och sträcker sig ofta från -30 °C till 360 °C. Nästan alla typer av pyrometrar lämpar sig alltså för hushållsbruk, med tanke på att värmemediets maximala temperatur i värmesystemet är upp till 110 °C.
Noggrannhet
Osäkerheten mäter graden av tolerans för de möjliga temperaturvärdena och är beroende av pyrometerns noggrannhet. I genomsnitt är toleransen mindre än 2 % av normen.
Strålningskoefficient
Denna parameter är förhållandet mellan den aktuella temperaturens strålningseffekt och den för en svart kropp som referens.
REFERENS. För matta material är emissivitetsfaktorn följande 0,9-0,95. Därför är ett stort antal instrument anpassade till detta värde. Resultatet kommer att skilja sig markant från det verkliga resultatet, t.ex. vid mätning av ytvärmen på blank aluminium.
Många modeller är utrustade med en laserpekare för noggrannare mätning. I det här fallet är ljusstrålen inte placerad i mitten utan pekar mot den optimala gränsen för mätområdet.
Fördelar och nackdelar
Precis som alla andra apparater har en pyrometer fördelar och nackdelar. Dessa kan förklaras av de olika aspekterna av anordningen och de respektive användningsförhållandena.
Fördelar
- Mobil, liten storlek och mycket enkel konstruktion;
- Låg kostnad till överkomlig kostnad tack vare användningen av ett minimalt antal element i konstruktionen;
- Hög tillförlitlighet;
- Tillräckligt brett mätområde.
Minus
- Pyrometeravläsningen är direkt beroende av föremålets emissivitet;
- Noggrannheten kan vara lägre på grund av objektets fysiska tillstånd;
- Endast de nyaste enheterna har en funktion för korrigering och osäkerhet;
- Avståndet spelar en stor roll för mätningens noggrannhet.
De mest populära modellerna är
EOP-66
EOP-66-pyrometern används för vetenskaplig forskning och laboratorieforskning. Den är utformad för att mäta parametrarna på föremålsytor vid temperaturer från +900°C till +10000°C,
Denna stationära modell är utrustad med ett teleskop som består av en objektiv lins och ett okulärt mikroskop. Det dubbellinsiga objektivet har ett fokuseringsområde på upp till 25,4 cm och en optisk upplösning på 3:1. Observera: Teleskopet i detta instrument är fast monterat på basen och rör sig jämnt i det horisontella planet.
Kelvin IKS 4-20
Denna högprecisionspyrometer har ett universellt temperaturområde från -50 °C till +350 °C med en mycket hög hastighet på 0,2 sekunder. Instrumentet används i området 8-14 μm.
Den här pyrometern kombinerar både mobila och stationära funktioner. Detta beror på den kompakta storleken (17x17x22 cm) och på att det finns ett M12-uttag för objektivmontering. Tillverkaren garanterar absolut vatten- och dammtålig. Den presenterade pyrometermodellen kan alltså användas inom krävande industri- och byggnadssektorer.
C-700 "Standard".
Denna beröringsfria anordning används företrädesvis inom t.ex. byggbranschen eller metallurgin. Den fungerar bra som en infraröd detektor för att bestämma graden av ytvärme hos bulk- och fasta föremål samt smälta och flytande material.
Temperaturområdet ligger mellan +700 och + 2200 °C, vilket är typiskt för högtemperaturenheter. Gränssnittet till externa bärare uppnås via två alternativ för utgångsgränssnitt: analog utgång. 4 - 20 mA eller digital RS-485.
BAKGRUND. Den optiska pyrometern kan köpas till ett mycket överkomligt pris: den lägsta kostnaden för en sådan enhet är 6000 rubel, den högsta är 30000 rubel.
Hur man mäter temperaturen med en pyrometer
Efter att ha köpt apparaten är det nödvändigt att noggrant studera handboken. Trots de mycket enkla driftskraven kan en oaktsam användning leda till att temperaturvärdena förvrängs avsevärt. För att korrekt mäta temperaturen med en pyrometer går man tillväga på följande sätt:
- Slå på pyrometerenheten;
- Bestäm föremålets material (t.ex. stål eller koppar);
- Ange sedan, beroende på instrumentmodell, strålningskoefficienten som en edit på displayen;
- Rikta den infraröda pyrometerns stråle mot den yta som ska mätas;
- Bestäm mätplatsens gräns med hjälp av laserpekaren.
Med denna sekvens av mätningar får du de resultat som ligger närmast den faktiska temperaturen.
Pyrometern är ett mångsidigt och oumbärligt instrument med tanke på dess funktionalitet. När du väl har förstått hur den fungerar kan den lätt användas både i yrkeslivet och i hemmet.
Relaterade artiklar:
