Pentru măsurarea temperaturii diferitelor suprafețe se folosesc diverși senzori, inclusiv un pirometru. Funcționează destul de rapid și ușor. Dar haideți să aflăm ce este un pirometru.
Subiect
Ce este un pirometru?
Un dispozitiv tehnic modern pentru determinarea temperaturii oricărui obiect pe baza unui senzor cu infraroșu se numește pirometru. Este cunoscut și sub numele de detector de temperatură, înregistrator de date de temperatură, termometru digital sau pistol cu infraroșu. Dispozitivul se bazează pe principiul determinării valorii temperaturii suprafeței unui obiect prin termoviziune. radiații electromagnetice radiația electromagnetică de la suprafața obiectului. Pirometrul detectează radiațiile infraroșii invizibile, le convertește în grade și afișează rezultatul. Metoda rapidă, fără contact, de examinare a obiectelor de interes permite profesioniștilor să evite posibilele răniri.
Domeniu de aplicare
Se găsesc aplicații destul de largi pentru pirometre în industriile în care sunt instalate un număr mare de dispozitive de încălzire. În construcții și în aplicații de încălzire, acestea sunt utilizate pentru a calcula pierderile de căldură ale structurilor, iar pirometrul ajută la detectarea deteriorării izolației.
În industrie, aceste dispozitive fac posibilă analiza de la distanță a temperaturii tuturor tipurilor de procese. Acest lucru este necesar, de exemplu, în ingineria mecanică, în metalurgie și în alte industrii.
De exemplu, electricienii verifică încălzirea la punctele de conectare a firelorși mecanicii auto verifică încălzirea pieselor mașinilor. Oamenii de știință pot folosi pirometrele pentru a efectua cercetări sau experimente pentru a verifica temperatura substanțelor și a corpurilor.
În viața de zi cu zi, oamenii folosesc astfel de dispozitive pentru a determina temperatura corpului, temperatura apei, temperatura alimentelor etc.
Tipuri și clasificări
Există mai multe clasificări ale pirometrelor în funcție de atributul funcțional.
În funcție de metoda esențială utilizată în exploatare:
- Infraroșu;
- Optic.
Pirometrele optice sunt subdivizate în:
- Luminos;
- Colorate sau multispectrale.
Modelul de ochire este reprezentat de dispozitive de ochire optice sau cu laser.
În funcție de coeficientul de radiație utilizat, există pirometre cu coeficient variabil și pirometre cu coeficient fix.
În funcție de capacitatea de transport, pirometrele se împart în staționare și mobile (portabile).
Acestea se disting pe baza domeniului de măsurare posibil:
- temperatură scăzută (-35...-30 °C);
- temperatură ridicată (+400 ° C și peste).
Structura și principiul de funcționare
Pirometrul se bazează pe un detector de radiații infraroșii. Datele sunt convertite prin intermediul unui sistem electronic integrat și afișate pe ecran.
Pirometrul tipic are forma unui pistol cu un afișaj mic. Panoul de control compact, țintirea cu laser și precizia ridicată în imediata apropiere a obiectului fac ca acest instrument să fie solicitat de către lucrătorii din domeniul ingineriei și al tehnicii.
Principalele elemente de lucru ale pirometrului sunt obiectivul, receptorul și afișajul, care arată rezultatul măsurătorii. Principiul de funcționare al pirometrului este următorul: radiația infraroșie emană de la obiectul în cauză și este focalizată de lentilă și trimisă la receptor (termopile, semiconductor, termocuplu).
Dacă se utilizează un termocuplu, tensiunea se modifică atunci când receptorul este încălzit. Rezistența - în cazul semiconductorilor. Aceste modificări sunt convertite în citiri de temperatură.
Pentru a efectua o măsurătoare, este suficient să îndreptați pirometrul spre un obiect, să îl acționați și să marcați rezultatul. Formatul de măsurare a temperaturii, fie Celsius, fie Fahrenheit, poate fi ajustat cu ajutorul unui buton dedicat.
Caracteristici tehnice
Pirometrul are o serie de parametri care îi caracterizează funcționalitatea. Alegerea modelului dorit al dispozitivului se face pe baza valorilor acestora. Să ne uităm la cele mai importante.
Rezoluția optică
Acesta este raportul dintre diametrul spotului instrumentului și distanța până la obiect. Acest lucru depinde de unghiul de vedere al instrumentului: cu cât este mai mare, cu atât mai mare este suprafața pe care o poate acoperi. Factorul cel mai important în precizia măsurătorii este suprapunerea spotului numai cu materialul de suprafață. În cazul în care zona este depășită, este posibil ca valoarea măsurată să fie inexactă.
TIP. Fiecare model de pirometru are o rezoluție optică diferită. Diferența dintre cele două este impresionantă, de exemplu, de la 2:1 la 600:1. Acest din urmă raport este caracteristic dispozitivelor profesionale. Acestea sunt utilizate de obicei în industria grea. Raportul optim pentru pirometrele domestice și semi-profesionale este de 10:1.
Domeniu de lucru
Intervalul de lucru al dispozitivului depinde de senzorul pirometric și adesea variază între -30°C și 360°C. Astfel, aproape toate tipurile de pirometre sunt potrivite pentru uz casnic, având în vedere temperatura maximă a agentului de încălzire în sistemul de încălzire de până la 110 °C.
Precizie
Incertitudinea măsoară gradul de toleranță al valorilor posibile ale temperaturii și depinde de precizia pirometrului. În medie, toleranța este mai mică de 2% din normă.
Coeficientul de radiație
Acest parametru reprezintă raportul dintre puterea de radiație a temperaturii curente și cea a unui corp negru de referință.
REFERINȚĂ. Pentru materialele mate, factorul de emisivitate este 0,9-0,95. Din acest motiv, un număr mare de instrumente se potrivesc cu această valoare. Rezultatul va fi foarte diferit de cel real, de exemplu, în cazul măsurării încălzirii suprafeței aluminiului lucios.
Multe modele sunt echipate cu un pointer laser pentru o măsurare mai precisă. În acest caz, fasciculul de lumină nu este poziționat în centru, ci se îndreaptă spre limita optimă a zonei de măsurare.
Avantaje și dezavantaje
La fel ca orice alt dispozitiv, un pirometru are avantaje și dezavantaje. Acestea pot fi explicate prin diferitele aspecte ale dispozitivului și prin condițiile de aplicare respective.
Avantaje
- Mobil, de dimensiuni reduse și construcție foarte simplă;
- Costuri reduse și accesibile datorită utilizării unui număr minim de elemente în proiectare;
- Nivel ridicat de fiabilitate;
- Domeniu de măsurare suficient de larg.
Minusuri
- Dependența directă a citirii pirometrului de emisivitatea obiectului în cauză;
- Precizia măsurătorilor poate fi mai mică din cauza stării fizice a suprafeței obiectului;
- Numai cele mai noi unități au o funcție de corecție și incertitudine;
- Distanța joacă un rol important în precizia măsurătorii.
Cele mai populare modele sunt
EOP-66
Pirometrul EOP-66 este utilizat pentru cercetări științifice și de laborator. Acesta este conceput pentru a măsura parametrii suprafețelor obiectelor la temperaturi cuprinse între +900°C și +10000°C,
Acest model staționar este echipat cu un telescop care constă dintr-o lentilă obiectiv și un microscop ocular. Obiectivul cu două lentile are o rază de focalizare de până la 25,4 cm și o rezoluție optică de 3:1. Vă rugăm să rețineți: telescopul acestui instrument este fixat la bază și se mișcă ușor în plan orizontal.
Kelvin IKS 4-20
Acest pirometru de înaltă precizie are o gamă universală de temperaturi de la -50°C la +350°C, cu o viteză foarte mare de 0,2 secunde. Aplicația instrumentului este în intervalul 8-14 μm.
Acest pirometru combină capacitățile dispozitivelor mobile și staționare. Acest lucru se datorează dimensiunii compacte (17x17x22 cm) și prezenței prizei de montare a obiectivului M12. Producătorul garantează absolut rezistent la apă și praf. Astfel, modelul de pirometru prezentat este posibil de utilizat în sectoarele industriale și de construcții solicitante.
C-700 "Standard".
Acest dispozitiv fără contact este utilizat de preferință, de exemplu, în construcții sau în metalurgie. Acesta servește bine ca detector de infraroșu pentru a determina gradul de încălzire a suprafeței obiectelor solide și în vrac, precum și a materialelor topite și fluide.
Intervalul de temperatură este cuprins între +700 și + 2200 °C, ceea ce este tipic pentru dispozitivele de înaltă temperatură. Interfațarea cu purtătorii externi se realizează prin intermediul a două opțiuni de interfață de ieșire: ieșire analogică 4 - 20 mA sau digital RS-485.
CONTEXT. Pirometrul optic poate fi achiziționat la un preț foarte accesibil: costul minim al unui astfel de dispozitiv este de 6000 de ruble, iar cel maxim este de 30000 de ruble.
Cum se măsoară temperatura cu un pirometru
După achiziționarea dispozitivului, este necesar să se studieze cu atenție manualul acestuia. În ciuda cerințelor de funcționare foarte simple, o utilizare neglijentă poate duce la o distorsiune considerabilă a valorilor de temperatură. Procesul de măsurare corectă a temperaturii cu ajutorul unui pirometru este următorul:
- Porniți unitatea pirometrică;
- Determinați materialul obiectului (de exemplu, oțel sau cupru);
- Apoi, în funcție de modelul instrumentului, introduceți coeficientul de radiație ca o editare pe ecran;
- Îndreptați fasciculul pirometrului cu infraroșu spre suprafața care urmează să fie măsurată;
- Determinați limita punctului de măsurare cu ajutorul indicatorului laser.
Cu această secvență de măsurători veți obține rezultatele cele mai apropiate de temperatura reală.
Pirometrul este un instrument versatil și indispensabil pentru funcționalitatea sa. Odată ce ați înțeles nuanțele funcționării sale, poate fi utilizat cu ușurință atât în sfera profesională, cât și acasă.
Articole conexe:
