Pro měření teploty různých povrchů se používají různé senzory včetně pyrometru. Funguje to celkem jednoduše a rychle. A co je pyrometr, pojďme na to přijít.
Obsah
Co je pyrometr?
Moderní inženýrské zařízení pro stanovení teploty jakéhokoli objektu, založené na infračerveném senzoru, se nazývá pyrometr. Je také známý jako termodetektor, záznamník teplot, digitální teploměr nebo infračervená zbraň. Činnost zařízení je založena na principu určování hodnoty teploty povrchu předmětu tepelným elektromagnetická radiace jeho povrch.Pyrometr zachytí neviditelné infračervené záření, převede ho na stupně a výsledek zobrazí na displeji. Bezkontaktní a rychlá metoda zkoumání potřebných předmětů umožňuje specialistům vyhnout se případným zraněním.
Oblast použití
Dostatečně rozšířené použití bylo zjištěno pro pyrometry v těch průmyslových odvětvích, kde je instalováno velké množství topných zařízení. V oblasti stavebnictví a tepelné energetiky se používají pro výpočet tepelných ztrát konstrukcí, včetně pyrometru, který pomáhá identifikovat poškození tepelné izolace.
V průmyslu taková zařízení umožňují vzdáleně analyzovat teplotu různých procesů. To je nutné například ve strojírenství, hutnictví a dalších odvětvích.
Takže elektrikáři kontrolují úroveň vytápění spojovací body drátu, a automechanici kontrolují zahřívání strojních součástí. Pyrometry přicházejí vědcům na pomoc při provádění různých studií či experimentů: takto zjišťují správnost teplotních ukazatelů látek a těles.
V každodenním životě lidé používají taková zařízení k určení tělesné teploty, vody, jídla atd.
Typy a klasifikace
V závislosti na funkční vlastnosti existuje několik klasifikací pyrometrů.
Podle základní metody použité v práci:
- infračervený;
- Optický.
Optické pyrometry se dělí na:
- Jas;
- Barevné nebo multispektrální.
Podle obrazu zaměřování se rozlišují přístroje s optickými nebo laserovými zaměřovači.
Podle aplikované emisivity se rozlišují pyrometry s proměnným a pevným koeficientem.
Podle možnosti přepravy se pyrometry dělí na stacionární a mobilní (přenosné).
Na základě možného rozsahu měření existují:
- nízká teplota (-35…-30 °С);
- vysoká teplota (+400 °С a více).
Zařízení a princip činnosti
Základem konstrukce pyrometru je detektor infračerveného záření. Data jsou převedena vestavěným elektronickým systémem a zobrazena na displeji.
Typický pyrometr má tvar pistole s malým displejem. Kompaktní ovládací panel, laserové navádění a vysoká přesnost v těsné interakci s objektem vysvětlují poptávku po nástroji mezi pracovníky ve strojírenství a technických oborech.
Za hlavní pracovní prvky pyrometru se považuje čočka, přijímač a také displej, na kterém se zobrazuje výsledek měření. Princip činnosti pyrometru je následující: infračervené záření je vyzařováno ze studovaného objektu a přes čočku je zaostřeno a odesláno do přijímače (termopil, polovodič, termočlánek).
Pokud je použit termočlánek, napětí se mění, jak se přijímač zahřívá. Odpor - v případě polovodičů. Tyto změny jsou převedeny na hodnoty teploty.
Abyste mohli provést měření, stačí namířit pyrometr na předmět, uvést jej do činnosti a poznamenat si výsledek. Pomocí speciálního tlačítka můžete upravit formát měření teploty - Celsia nebo Fahrenheita.
Specifikace
Pyrometr má řadu parametrů, které charakterizují jeho funkčnost. Výběr požadovaného modelu zařízení se provádí podle jejich hodnot. Pojďme k těm hlavním.
Optické rozlišení
Toto je název ukazatele poměru průměru bodu nástroje ke vzdálenosti k předmětu. Tato funkce závisí na úhlu čočky zařízení: čím větší je, tím větší plochu může pokrýt. Nejdůležitějším faktorem přesnosti měření je umístění skvrny výhradně na povrchový materiál. Pokud je oblast překročena, naměřená hodnota bude pravděpodobně nepřesná.
ODKAZ. Každý model pyrometru má jiné optické rozlišení. Rozdíl mezi nimi je impozantní, například od 2:1 do 600:1. Poslední poměr je typický pro profesionální zařízení. Zpravidla se používají v těžkém průmyslu. Optimální poměr pro domácí a poloprofesionální pyrometry je 10:1.
Pracovní rozsah
Pracovní rozsah zařízení závisí na pyrometrickém senzoru a často se pohybuje od -30 °C do 360 °C. Téměř všechny typy pyrometrů jsou tedy vhodné pro domácí použití, vzhledem k maximální teplotě chladicí kapaliny v topném systému až 110 ° C.
Chyba
Chyba znamená úroveň možných odchylek teplotních hodnot a závisí na přesnosti pyrometru. V průměru povolené odchylky nepřesahují 2 % normy.
Emisivita
Tento parametr je poměr výkonu aktuálního teplotního záření ke stejnému indikátoru referenčního absolutně černého tělesa.
ODKAZ. U matných materiálů je emisivita 0,9-0,95. Z tohoto důvodu je pro tuto hodnotu vybráno více zařízení.Výsledek se bude od toho reálného znatelně lišit například v případě měření stupně zahřátí povrchu lesklého hliníku.
Pro přesnější měření je mnoho modelů vybaveno laserovým ukazovátkem. V tomto případě není světelný paprsek umístěn uprostřed, ale označuje optimální hranici oblasti měření.
Výhody a nevýhody
Jako každé jiné zařízení má pyrometr své výhody a nevýhody. Jejich přítomnost je vysvětlena nuancemi zařízení a podmínkami použití.
profesionálové
- Mobilita, malá velikost a velmi jednoduchý design;
- Cenově dostupné nízké náklady díky použití minimálního počtu prvků v designu;
- Vysoká úroveň spolehlivosti;
- Dostatečně široký rozsah měření.
Mínusy
- Přímá závislost hodnot pyrometru na vyzařované schopnosti studovaného objektu;
- Přesnost výsledků měření může být nižší vzhledem ke zvláštnosti fyzického stavu povrchu předmětu;
- Funkce úpravy indikátorů a zjištění chyby je poskytována pouze u nejnovějších přístrojů;
- Vzdálenost hraje velkou roli v přesnosti měření.
Nejoblíbenější modely
EOP-66
Pyrometr EOP-66 se používá při provádění vědeckého a laboratorního výzkumu. Je určen k měření parametrů povrchů předmětů při teplotách od +900 do +10000 °C,
Tento stacionární model je vybaven dalekohledem, který se skládá z objektivu a okulárového mikroskopu. Dvoučočkový objektiv má schopnost zaostřit na vzdálenost až 25,4 cm a jeho optické rozlišení je 3:1. Upozornění: teleskop tohoto zařízení je upevněn na základně a pohybuje se hladce ve vodorovné rovině.
Kelvin X 4-20
Jedná se o vysoce přesný pyrometr, který má univerzální rozsah pro stanovení teplotních indikátorů: od -50 do +350 ° C, velmi vysoká rychlost působení - 0,2 s. Použití nástroje je zajištěno v rozmezí 8-14 mikronů.
Tento pyrometr kombinuje možnosti mobilních i stacionárních zařízení. Je to dáno kompaktními rozměry (17x17x22 cm) a přítomností montážní patice pro montáž objektivu M12. Výrobce garantuje absolutní odolnost proti vodě a prachu. Prezentovaný model pyrometru tak může být použit ve složitém výrobním a stavebním průmyslu.
S-700 "Standardní"
Toto bezkontaktní zařízení se s výhodou používá například ve stavebnictví nebo hutnictví. Přiměřeně slouží jako infračervený detektor pro stanovení stupně zahřátí povrchů sypkých a pevných předmětů, ale i roztavených a tekoucích materiálů.
Teplotní rozsah se pohybuje od +700 do +2200 °C, což je typické pro vysokoteplotní zařízení. Rozšíření možnosti interakce s externími médii je dosaženo dvěma možnostmi výstupního rozhraní: analogovým výstupem 4 - 20 mA nebo digitální RS-485.
ODKAZ. Je možné zakoupit optický pyrometr za velmi přijatelnou cenu: minimální náklady na takové zařízení jsou 6 000 rublů, maximum je 30 000 rublů.
Jak měřit teplotu pyrometrem
Po zakoupení zařízení musíte pečlivě prostudovat pokyny k němu.I přes velmi jednoduché požadavky na obsluhu může bezohledné jednání vést k výrazným zkreslením teplotních hodnot. Proces správného měření teploty pyrometrem je následující:
- Zapněte pyrometrické zařízení;
- Určete materiál, ze kterého je předmět vyroben (například ocel nebo měď);
- Poté v závislosti na modelu přístroje zadejte emisivitu jako úpravu na displeji;
- Namiřte paprsek infračerveného pyrometru na povrch, který má být měřen;
- Definujte hranici místa měření pomocí laserového ukazovátka.
S touto posloupností měření získáte výsledky, které se nejvíce blíží skutečné teplotě.
Pyrometr je univerzální a z hlediska své funkčnosti nepostradatelné zařízení. Po pochopení nuancí jeho provozu jej lze snadno použít v profesionální oblasti i v každodenním životě.
Podobné články:
