Pirometri za merjenje temperature z brezkontaktno metodo

Za te namene je najbolje uporabiti infrardeči pirometer.

Pirometer - zgodovina izvora

Prvi pirometer je izumil Nizozemec fizik Peter van Mushenbrukt. Takšne naprave lahko vidno merijo samo telesa. In glavni izračuni so bili obdelani pri obdelavi informacij o svetlosti in barvnih spremembah žarečega predmeta. Takšni kazalci niso bili točni.

V današnjem času je bistveno razširila funkcionalnost takšnih naprav. To vam omogoča, da določite temperaturo ne samo ogrevanih predmetov, ampak tudi tiste, katerih vrednost ne presega 0 stopinj.

V šestdesetih letih se je pričela popolna dovršenost te naprave. Danes se ta industrija uspešno razvija.

Zahvaljujoč aktivnemu razvoju je mogoče proizvajati pirometre za industrijo. Opremljeni so z višjimi tehničnimi lastnostmi. Z razvojem nanotehnologije se vsako leto zmanjša velikost opreme. Zaradi tega je njihova uporaba čim bolj praktična.

Leta 1967 je bil razvit Prvi prenosni model te opreme. Izdelala jo je ameriška družba Wahi. To je prototip sodobnih infrardečih naprav. Delo opreme je omogočilo izboljšanje uvajanja novega razvoja in tehnologij. Osnovno načelo dela je temeljilo na merjenju toplotne energije, ki jo oddaja predmet. Za danes je mogoče na daljavo določiti temperaturne značilnosti trdnih in tekočih teles.

Glavne značilnosti

Za to merilo obstajajo tri vrste instrumentov:

1. Barva. Ta oprema meri temperaturo objekta, ki temelji na barvnem slikanju površine v različnih spektrih.
2. Sevanje. Temperatura površine se določi iz moči toplotnega sevanja.
3. Svetlost. Indikator se določi s primerjavo barve predmeta in odtenka referenčne niti.

Temperaturno območje in vrsta izvedbe

Pirometer ima dve vrsti sprememb:

1. Visoka temperatura. Vrednotijo ​​se samo ogrevani predmeti. Za take naprave je eden od najpomembnejših parametrov mejna izmerjena temperatura.
2. Nizka temperatura. Merijo lahko samo temperaturo pod 0 stopinjami.

Brezkontaktna naprava se lahko razvrsti glede na vrsto namembnega kraja:

1. Stacionarne naprave se uporabljajo za visoko natančne meritve. Potrebni so za velika industrijska podjetja, kjer bi morali stalno spremljati temperaturne podatke.
2. Prenosni model Je žepna vrsta opreme. Nepogrešljiv, če predmeta ni mogoče natančno približati. Imajo zaslon, na katerem so prikazane grafične in besedilne informacije.

Načelo delovanja in načrtovanje pirometra

Da bi merili temperaturni režim na površini materiala, je veliko naprav različnih vrst. Te naprave so razdeljene na stik ali daljinsko zaznavanje. Pirometri se nanašajo na naprave z daljinskim odstranjevanjem indikatorjev.

Načelo delovanja temelji na merjenju termičnih valov, ki jih oddaja ogrevana površina.

Oblikovanje naprave pirometer je naslednji:

1. Senzor.
2. Gumb.
3. Elektronski pretvornik.
4. Stanovanje.
5. Merilna in števčna naprava.
6. Osi iskala.
7. Iskalo.
8. Ogledalo.
9. Optični sistem.

Načelo delovanja je naslednje: skozi zvonec naprave sevanje pade na pirometrični senzor. V njej se energija pretvori iz termičnega v električni. Moč vhodnega signala je odvisna od temperature površine, na kateri je izmerjena - večji je indeks temperature, močnejši bo tok, ki ga generira senzor. S pomočjo elektronskega pretvornika se dobijo rezultati na zaslonu tekočih kristalov.

Termični slikalniki so ena od vrst pirometrov. Njihov delovni princip temelji na primerjavi referenčnega spektra in spektra toplotnega sevanja.

Od predmetov, ki so zadeli objektiv opreme, se na barvni zaslon projicira slika termičnih valov. Vrednost temperature se lahko določi iz spektralne karakteristike in vizualno sledi njeni gradientni variaciji na celotni površini merjenega materiala.

Za zasebno avtonomno ogrevanje so bile ugotovljene praktične uporabe termičnih posnetkov. Z njihovo pomočjo je mogoče določiti mesto uhajanja v skritem cevovodu.

Tehnične specifikacije

Infrardeči pirometer, kot katera koli naprava, ima svoje tehnične značilnosti. Pri izbiri določenega modela se ljudje zanašajo na njih. Najpomembnejši od njih smo zdaj podrobneje opisali.

Optična ločljivost

Ta parameter določa območje objekta, kjer želite meriti indeks temperature. Ta indikator je popolnoma odvisen od kota leče naprave. Čim večji je ta kot, bolj bo območje merjenja temperature. Toda to upošteva tudi razdaljo do površine merjenja. Glavni pogoj za natančen rezultat je nalaganje točke izključno na površinski material. Vrednost indeksa temperature je netočna, ko je območje preseženo.

Optična ločljivost se nanaša na razmerje premera naprave naprave na razdaljo do predmeta. Glede na model naprave se lahko razlikuje od (2: 1) do (600: 1). Vrednost (600: 1) se nanaša na profesionalne merilne instrumente, ki se uporabljajo za odstranjevanje vrednosti površinskega ogrevanja materiala v težki industriji. Za polprofesionalne in gospodinjske aparate je optimalni indikator vrednost enaka (10: 1).

Delovni načrt

To karakteristiko določajo parametri pirometričnega senzorja. Za večino naprav se giblje od (-30) do (+360) stopinj. Praktično vse vrste pirometrov se lahko uporabljajo za domače namene, ob upoštevanju, da je najvišja temperatura v ogrevalnem sistemu lahko (110) stopinj.

Napaka in emisija

Ta karakteristika, odvisno od natančnosti nastavitev instrumenta, označuje stopnjo nihanja vrednosti temperature. V povprečju je od standardiziranega branja dovoljeno odstopanje 2%.

Koeficient sevanja je razmerje moči toplotnega sevanja pri določenem temperaturnem indeksu do istega parametra referenčnega telesa, ki ima absolutno črno barvo. Za brezbarvne materiale je 0,9-0,95. Zaradi tega je veliko takšnih naprav za merjenje temperature na daljavo.

Ampak, če poskusite izmeriti, koliko površine aluminija segrejejo, se na indikatorju vrednost bistveno razlikuje od dejanske.

Veliko modelov za natančnost merjenja je opremljeno z laserskim kazalnikom. Svetloba se nahaja ne v središču, ampak kaže na optimalno mejo izmerjene površine.

Kako uporabljati pirometer

Ko kupite takšno napravo za merjenje temperature površine, natančno preberite navodila. Kljub dejstvu, da so pravila delovanja preprosta, lahko znatno izkrivljanje temperature povzroči nepravilne ukrepe.

Kako pravilno ugotoviti, kakšna je temperatura ogrevanja materiala:

1. Naprava mora biti vklopljena.
2. Povežite vtičnico na izmerjeno površino.
3. Ločite merilno mesto merilnika z laserskim kazalnikom.
4. Ko je instrument aktiviran, se na zaslonu prikaže vrednost temperature. Vrednosti je mogoče zamenjati z naslednjimi meritvami ali shraniti v pomnilniku naprave. Vse je odvisno od izbranega modela.

Modeli z eno barvo

Enobarvna (infrardeča) naprava je zasnovana tako, da zazna samo en toplotni val. So majhne vrednosti in so dobra prenosna naprava. Njihovo delovanje je preprosto: samo napravo morate usmeriti na predmet in pritisniti želeni gumb. Njena prednost je, da se meritve lahko izvajajo na kateri koli razdalji. V takšnih napravah obstajajo nekatere omejitve pri merjenju premera mesta. In zelo so občutljivi na onesnaževanje okolja. Zaradi takšnih pomanjkljivosti je obseg njihove uporabe omejen, saj oprema v vlažnem ali kontaminiranem prostoru ne bo delovala pravilno.

Infrardeči termočlen je poenostavljena različica enobarvnega pirometra. Njena značilnost je odsotnost sofisticirane elektronike, ki se uporablja za povečanje dohodnega signala. Ta lastnost je postala njegova glavna vrlina. Termoelement deluje po preprostem principu: sevanje se pretvori v nelinearni signal termoelementa.

Koristi Termoelement:

1. Najvišja temperatura je večja od ostalih.
2. Z merilnimi instrumenti, dobra združljivost.
3. Nizka cena.

Slabosti:

1. Široko spektralno območje.
2. Napaka je večja od 2%.

Kaj je dvobarvni pirometer

Takšna naprava se je pojavila relativno nedavno. Ta model je bolj napreden, ki lahko meri več kot dva sevana valovanja. Njena prednost je, da lahko deluje v različnih barvnih spektrih. Zahvaljujoč tem indikatorjem je mogoče to opremo uporabljati na onesnaženih mestih, saj prisotnost tujih komponent (parna, plinska, dimna ipd.) Ne vpliva na njegovo delovanje.

Tudi ta pirometer pri delu z indikatorji črnosti je nepogrešljiv. Z natančnostjo določi temperaturo trdne kovine, ki gre v tekoče stanje.

Optični in laserski pirometri

Načelo delovanja takšne opreme je enako tradicionalnim instrumentom. Razlika je prisotnost optičnega kabla. Prek tega kabla se prepelje svetlobni tok. Takšna konfiguracija je dobra, ker je mogoče samovoljno upogibati takšno vrvico. Zaradi te kakovosti se meritve lahko izvajajo celo na najbolj nedostopnih mestih.

Pirometri iz optičnih vlaken so našli široko uporabo v krajih, kjer je povečano elektromagnetno polje, tradicionalni modeli pa so popolnoma nemočni. Opremljeni so s fiksnim poudarkom. Te naprave omogočajo merjenje sevanja toplotne energije z najmanjšim premerom premera 0,1 milimetra. Toda ta poudarek omejuje razdaljo meritev: za merjenje je treba upoštevati določeno razdaljo v navodilu.

Vgrajeni so bili laserski pogledi na pirometre, da bi jih lahko merili na veliko razdaljo. Takšne naprave imajo več vrst:

1. Krožne znamenitosti - to so najbolj natančni instrumenti, ki učinkovito delujejo z različnim premerom izmerjenega mesta in na vseh razdaljah.
2. Laserski pirometer z dvojnim žarkom. Omogoča, da določite lokacijo in velikost izmerjenega objekta. Pri njih se ne priporoča uporaba, saj so pogosto številke precenjene.
3. Laserski pirometer z enim snopom Omogoča napravo usmerjati le v središče mesta toplotne energije. Območje občutljivosti, odvisno od modela opreme, ima napako do 2 centimetra. Pogosteje se taka napaka pojavlja pri poceni modelih.