Princip rada pirometra infracrvenog temperaturnog mjerača. Pirometri - beskontaktni pirometri, infracrveni pirometri

Pirometar je uređaj za određivanje termičkog stanja tijela na beskontaktni način. Ovi uređaji su se pojavili sredinom 60-ih godina dvadesetog veka. Princip njihovog rada zasniva se na infracrvenom prijemniku, koji konstruisanjem uporednih paralela meri količinu toplotne energije koju telo emituje. Rezultat analize je temperatura grijanja ili hlađenja objekata istraživanja. Otkriće ove metode omogućilo je proširenje raspona za mjerenje temperatura i čvrstih i tečnih.

Pirometri i kako oni rade

U početku su pirotermometri (pirometri) za mjerenje temperature beskontaktnom metodom označavali uređaje dizajnirane da vizualno, po svjetlini i boji, određuju termičko stanje jako zagrijanih predmeta. Vremenom su ovi uređaji pretrpjeli kvalitativne promjene. Pojavili su se infracrveni radiometri koji mogu dijagnosticirati ne samo visoke, već i prilično niske (od 0ºC i niže) temperature. Oni određuju snagu emisije toplote od strane objekta u zoni infracrvenih elektromagnetnih talasa i vidljive svetlosti.

Pirometri za mjerenje temperature beskontaktnom metodom obično se klasificiraju kao:

• optički– odrediti temperaturu zagrijanog tijela vizualno, bez pomoćnih uređaja, upoređujući njegovu boju sa bojom standardnog konca;
• boja ili multispektralna— odrediti temperaturu upoređivanjem toplotnog zračenja tijela u različitim spektrima;
• radijacije– koristite preračunati indikator snage toplotnog zračenja za određivanje temperature. Pirometri koji vrše mjerenja unutar širokog opsega spektralnog zračenja nazivaju se pirometri ukupnog zračenja.

Tela sa temperaturom iznad apsolutne nule su izvor toplote. Optički (svjetlosni) pirometri daljinski određuju temperaturu jako zagrijanih (prije usijanja) objekata, fokusirajući se na njihovo toplinsko zračenje u vidljivom dijelu spektra. Optički dio ovih uređaja sastoji se od teleskopa sa sočivom i okulara. Ispred okulara se nalazi filter za crveno svjetlo. Volframova nit sijalice termometra nalazi se u fokusnoj tački sočiva.

Stepen zagrijavanja objekta daje određenu boju njegovom zračenju, što omogućava dijagnosticiranje termičkog stanja objekta poređenjem boje njegovog zračenja sa bojom niti u okularu uređaja. Referentnom tačkom za kontrolu temperature termičkim zračenjem smatra se „crno tijelo“, koje ima najveću energiju zračenja na datoj temperaturi u odnosu na druga tijela. Takvi pirometri se uglavnom koriste za mjerenje tjelesne temperature od 300ºC do 6000ºC, iako za ovu metodu ne postoji gornja granica.

Princip rada (multispektralnih) pirometara u boji zasniva se na poređenju količine energije zračenja iz dva uska monohromatska vidljiva dijela spektra. Za razliku od optičkih, performanse uređaja u boji su praktično neovisne o fluktuacijama koeficijenta emitivnih mogućnosti tijela, ovisno o njihovoj temperaturi, sastavu i kvaliteti površine. Danas su najzanimljiviji pirometri u boji bazirani na fotoćelijama.

Ukoliko ste zainteresovani za kupovinu infracrvenih pirometara, savetujem vam da obratite pažnju na kompaniju Conrad, jednog od lidera u mernoj elektronici.

Najrasprostranjeniji uređaji u oblasti pirometrije su infracrveni pirometri ili radiometri, koji se zasnivaju na metodi radijacione pirometrije. Oni su osetljiviji, iako manje precizni, detektuju sve talasne dužine vidljive svetlosti. Njihove tehničke karakteristike određuju:

• optička rezolucija;
• raspon utvrđenih temperatura;
• izmjerena rezolucija;
• brzina djelovanja;
• tačnost mjerenja;
• emisivnost (promenljiva – fiksna);
• metoda ciljanja (optički ili laserski nišan).

Da bi dobio tačnu vrijednost termičkog stanja objekta koji se proučava, korisnik samo treba da usmjeri uređaj prema objektu i pritisne dugme. Toplotni snop fokusira sistem pomoću optike i pogađa primarni termalni pretvarač. Električni signal koji se generira na izlazu proporcionalan je temperaturi objekta koji se proučava. Modificiran u elektronskom pretvaraču (sekundarni termalni pretvarač), ovaj signal se obrađuje mjernim i brojećim uređajem i isporučuje kao digitalni rezultat na displeju.

Mjerenja se mogu vršiti na bilo kojoj udaljenosti. Međutim, ne treba zaboraviti na greške koje mogu nastati ako se prozirnost medija ili površina mjerenog mjesta ne poklapaju. Ako je prečnik tačke mernog uređaja manji od objekta koji se meri, tada udaljenost do objekta ne utiče na tačnost merenja. Kada prečnik tačke premaši veličinu objekta, uređaj može primiti zračenje od okolnih objekata, što smanjuje efikasnost njegovih temperaturnih indikatora.

Vizualizacija temperaturnih vrijednosti može se izraziti u tekstualno-numeričkoj verziji, kada su indikatori temperature u stepenima prikazani na displeju, i grafički, kada je element posmatranja vidljiv u dekomponovanom spektru temperatura (visoke, srednje i niske), izražene u različitim bojama.

Beskontaktni pirometri se razlikuju po temperaturnom rasponu na niske i visoke temperature. Niskotemperaturni su dizajnirani za mjerenje tjelesne temperature čak iu negativnom rasponu. Visokotemperaturni beskontaktni termometri koriste se u slučajevima kada se toplina jako zagrijanih predmeta ne može procijeniti "na oko". Njihove mogućnosti su snažno pomerene ka gornjim granicama merenja.

Pirometrija u našim životima

Savremena proizvodnja kontrolnih i mjernih instrumenata može ponuditi kupcu pirometre za mjerenje temperature beskontaktnom metodom - stacionarne i prijenosne.

Prijenosni pirometri su često dizajnirani za rad u teškim industrijskim i okolišnim uvjetima.. Imaju visoku optičku rezoluciju, što omogućava praćenje termičkog stanja objekata većih od 5 mm. Prijenosni pirotermometri se mogu koristiti u bilo kojoj industrijskoj oblasti, kako za kontrolu temperature, tako i za praćenje složenih tehnoloških ciklusa povezanih s određenim temperaturnim uvjetima. Po pravilu, senzori stacionarnih pirotermometara imaju izlaz na PC.

Obično se koriste:

• u toplotnoj energiji;
• u elektroprivredi;
• o željezničkom saobraćaju;
• u zaštiti od požara i kontroli;
• u laboratorijskim istraživanjima;
• za potrebe skeniranja hladnih i vrućih tačaka;
• kontrolisati temperaturu objekata koji su ljudima teško dostupni;
• određivanje temperature objekata u pokretu;
• u nadzoru sistema klimatizacije, ventilacije i grijanja.

Stacionarni pirometri su namenjeni za upotrebu u velikoj industriji, u svrhu kontinuiranog praćenja tehnološkog procesa u proizvodnji metala i plastike. Instaliraju se tamo gdje je teško ili nemoguće koristiti kontaktne senzore temperature iz sigurnosnih razloga osoblja.

Njihova područja primjene su:

• obrada metala;
• metalurgija, proizvodnja čelika;
• industrija prerade nafte;
• proizvodnja keramike i stakla;
• proizvodnja cementa.

Pirometri za merenje temperature beskontaktnom metodom u termoenergetici su neophodni za precizno i ​​brzo merenje temperature na mestima gde su druge metode merenja neefikasne.

U elektroenergetskoj industriji ovi uređaji se koriste za procjenu opterećenja kablovskih vodova, transformatora, kvaliteta toplinske izolacije kotlova, te za praćenje požarne sigurnosti. Koriste se i za praćenje temperature osovinskih kutija, važnih komponenti teretnih i putničkih vagona na pruzi.

U metaloprerađivačkoj industriji pirometri prate temperature valjaonica i peći.

U građevinarstvu, pirometri određuju lomove termoizolacionih omotača na toplovodima i toplotne gubitke u zgradama.

Sposobnost pirometara da reaguju na promjene infracrvenog zračenja uspješno se koristi za zaštitu zgrada u senzorima pokreta.

Prilikom transporta tereta prate skladištenje prehrambenih proizvoda.

Zahvaljujući svojoj kompaktnosti, jednostavnosti upotrebe i niskoj cijeni, pirotermometri su našli svoje mjesto čak i u svakodnevnom životu. Uz njihovu pomoć možete mjeriti tjelesnu temperaturu, stepen zagrijavanja pripremljenih jela, kuhinjskog pribora.

Dostignuća pirometrije koriste se i u astronautici u svrhu praćenja eksperimenata.

Pirometri su uređaji za određivanje temperature nekog predmeta beskontaktnom metodom. Posebna karakteristika pirometra je njegova niska cijena. Da biste izmjerili temperaturu nekog objekta, morate usmjeriti uređaj na njega, kao rezultat toga se utvrđuje njegova temperatura.

Vrste

Pirometri se klasificiraju prema određenim karakteristikama i dijele se na glavne tipove.

Prema osnovnom principu rada:

• Optički uređaji koji rade u opsegu spektra vidljive svjetlosti i infracrvenih nevidljivih zraka.

1 - Objektiv
2 — Filter za prigušivanje
3 - Lampa
4 - Žarnica lampe
5 - Milivoltmetar
6 — Reostat
7 — Reostat motor
8 — Monokromatski filter
9 — Okular
10 — Prstenasta ručka reostata
11 — Ručica uređaja

Princip njegovog rada zasniva se na poređenju svjetline zračenja objekta sa svjetlinom niti čije je zračenje unaprijed poznato. Snop svjetlosti iz zagrijanog predmeta ulazi u uređaj kroz sočivo. Zatim, kroz okular, promatrač vidi i upoređuje svjetlinu objekta sa svjetlinom niti temperaturne lampe.

Ovo poređenje je napravljeno u monokromatskom svjetlu koje stvara poseban filter. Filament se zagrijava pomoću baterije, a njegova toplina se kontrolira pomoću reostata. Temperatura se određuje očitavanjem milivoltmetra pirometra, koji se kalibrira u stepenima prema toplini niti.

• Radiometri(infracrveno), koristeći metodu zračenja za ograničeni raspon infracrvenih zraka. Opremljen laserskim pokazivačem za precizno vođenje.

1 - Objektiv
2 - Otvor blende
3 - Lampa
4 - Kućište od bakra
5 - Kućište
6 — Svetlosni filter
7 - Okular
8 — Toplota
9 - Milivoltmetar
10 — Toplota

Princip njihovog rada je da se toplinsko zračenje iz zagrijanog predmeta hvata i fokusira osjetljivim elementom uređaja koji je spojen na termoelement. Uređaj se sastoji od kućišta sa sočivom. Osjetljivi dio pirometra izrađen je u obliku platinaste ploče u obliku križa, na koju su zalemljena 4 spoja termoelementa, izrađena u obliku termoelementa.

Kada se senzorski element ohladi ili zagrije, ovi termoparovi se također zagrijavaju. Termoparovi i platinasta ploča nalaze se u staklenoj lampi prekrivenoj bakrenim kućištem, koje ima rupe za prolaz toplotnih zraka do senzorskog elementa. Krajevi termoelementa nalaze se duž baze lampe i spajaju se na terminale.

Prilikom usmjeravanja pirometra potrebno je osigurati da se predmet nalazi u teleskopu i da pokriva vidno polje. Jasnoća slike se postiže pomeranjem okulara. Za zaštitu ljudskog oka od jakog svjetla koristi se svjetlosni filter. Pomiče se pomoću ručke koja se nalazi u blizini terminala.

Optički uređaji također dijele:

• Cvetov e, multispektralna, koja radi upoređivanjem energije sjaja objekta sa drugim regionima spektra. Primjenjuju se na najmanje dva studijska područja.
• Osvetljenje pirometri. Zovu se uređaji za nestajanje niti. Rad se zasniva na poređenju zračenja površine sa vrijednošću zračenja niti kroz koju prolazi električna struja. Veličina struje je vrijednost temperature objekta koji se proučava.

Prema načinu ciljanja pirometri se dijele na:

• Sa laserom vid.
• Sa optičkim vođenje

Po vrsti emisivnosti:

• WITH trajno koeficijent.
• Sa promenljivom koeficijent.

Metodom kretanja:

• Prijenosni(mobilni), koriste se u proizvodnim područjima gdje je potrebna mobilnost mjerenja. Dizajniran za upotrebu u teškim klimatskim i industrijskim uslovima. Imaju povećanu optičku rezoluciju, što omogućava određivanje termičkog stanja objekata veličine 5 mm. Prijenosni uređaji se koriste u raznim industrijama za mjerenje temperature i praćenje složenih tehnoloških procesa koji uključuju održavanje temperaturnih uvjeta.

• Stacionarno pirometri koji se koriste u teškoj industriji. Služi za kontinuirano praćenje procesa proizvodnje u livnicama metala, kao i proizvodnje plastičnih elemenata. Instaliraju se na teško dostupnim mjestima gdje nije moguće koristiti temperaturne senzore sa stanovišta sigurnosti radnika.

Prema radnoj temperaturi:

• Visoke temperature (više od +400 stepeni). Koristi se za mjerenje jako zagrijanih predmeta.
• Niska temperatura (do -30 stepeni). Koriste se za proučavanje tjelesne temperature na negativnim vrijednostima.

Dizajn i rad

Temperatura se može mjeriti različitim uređajima, koji se dijele na kontaktne modele, te daljinskim metodom mjerenja. Pirometri su uređaji sa daljinskim principom rada.

Pirometar Standardna verzija je napravljena u obliku pištolja. Ima mali displej sa tečnim kristalima koji prikazuje informacije o izmerenim temperaturnim parametrima.

Praktično kućište i kontrolna ploča, lasersko navođenje i povećana preciznost učinili su ovaj alat popularnim među inženjerima i tehničarima. Prikaz uređaja može biti digitalni ili analogni. Da bi se osigurala potrebna tačnost mjerenja, dopušteno je da promjer površine zračenja bude najmanje 15 mm

Funkcije pirometra obično uključuju:

• Vizuelni i zvučni signal kada se dostigne određena granica mjerenja.
• Određivanje najveće i najmanje vrijednosti u nizu mjerenja.
• Ugrađena memorija za pohranjivanje informacija.

Inovativni modeli pirometara opremljeni su USB izlazom za prijenos informacija na vanjski medij ili računar.

Zadatak pirometra je da identifikuje toplotne talase koje emituje zagrejana površina. Dijagram uređaja je prikazan ispod.

1 - Mjereni objekt
2 - Toplotno zračenje
3 - Optika
4 – Ogledalo
5 — Tražilo
6 — Osa tražila
7 — Uređaj za mjerenje i brojanje
8 - Elektronski pretvarač
9 - Kućište
10 - Dugme
11 - Senzor

Toplotno zračenje ulazi u senzor pirometra kroz utičnicu. U senzoru se toplotna energija pretvara u signal električne struje. Snaga ovog primljenog signala zavisi od temperature objekta koji se proučava. Što je temperatura viša, to je veća struja koja se stvara u senzoru.

Zatim se signal šalje u elektronski pretvarač, koji daje informacije na ekran s tekućim kristalima. Jedna od varijanti pirometara su termoviziri, koji rade na principu poređenja spektra emisije toplote sa referentnim spektrom.

Projekcija slike se pojavljuje na višebojnom ekranu od efekata toplotnog zračenja objekata u dometu uređaja. Pomoću parametara spektra određuje se vrijednost temperature i jasno se uočava njena dinamička promjena na površini materijala. Termovideri su postali popularni za praćenje funkcionalnosti grijanja stambenih zgrada, kao i za prepoznavanje curenja rashladne tekućine koja se nalazi u skrivenom području.

Tehničke specifikacije

Rad pirometara popraćen je vlastitim specifičnim parametrima koji se uzimaju u obzir pri odabiru modela uređaja, a glavne od ovih parametara ćemo detaljnije razmotriti.

Optička rezolucija

Ovaj parametar određuje područje objekta koji se proučava za mjerenje temperature, a ovisi o kutu gledanja sočiva instrumenta; što je veći kut gledanja, veća je moguća oblast proučavanja, uzimajući u obzir udaljenost do objekt.

Glavni uslov za izvođenje tačne studije je usmeravanje uređaja tačno na površinu koja se meri. Ako je pokriveno područje veće, temperatura će se odrediti sa velikom greškom. Optička rezolucija je omjer veličine (prečnika) hvataljke pirometra i udaljenosti do objekta.

Ovaj parametar ovisi o modelu uređaja i uvelike varira: od 2:1 do 600:1. Pokazatelj veće rezolucije odnosi se na profesionalne pirometre koji se koriste za mjerenje temperature površina u industrijskoj proizvodnji. Za domaće uvjete, modeli pirometara s optičkom rezolucijom 10:1 su sasvim prikladni.

Radni opseg

Veličina radnog raspona ovisi o svojstvima senzora uređaja. Najčešće je ovaj parametar u rasponu od -30 +360 stepeni. Bilo koja vrsta pirometra je sasvim prikladna za kućne potrebe, jer u sistemu grijanja najviša temperatura rashladnog sredstva ne prelazi 110 stepeni.

Preciznost

Ova vrijednost pokazuje granice temperaturnih fluktuacija tokom mjerenja i zavisi od ispravnih postavki uređaja. Prosječna tačnost pirometara je 2%.

Emisivnost

Odnos snage toplotnog zračenja ispitivane površine i snage zračenja crnog tela naziva se emisiona moć. Crni, nesjajni objekti imaju emisivnost od 0,95. Stoga mnogi uređaji za daljinsko mjerenje temperature imaju postavke za ovu vrijednost.

Međutim, kada pokušate da izmerite temperaturu predmeta napravljenog od aluminijuma i poliranog do visokog sjaja, vrednost temperature na ekranu uređaja će se znatno razlikovati od stvarne temperature.

Da bi se osigurala potrebna točnost temperaturnih studija, većina instrumenata je opremljena laserskim pokazivačem, uz pomoć kojeg svjetlosna tačka nije u centru, već određuje optimalnu granicu mjerenja.

Pravila korištenja

Nakon kupovine uređaja, pažljivo proučite priložena uputstva. Pravila za korištenje uređaja su jednostavna. Nepravilna upotreba pirometra će dovesti do velike greške u mjerenju ili kvara.

Preporučuje se pridržavanje nekih pravila prilikom korištenja ovog uređaja.

• Uključite uređaj.
• Usmjerite zvono na površinu koju treba pregledati.
• Koristite laserski pokazivač da odredite granice mjerenja.
• Nakon dovođenja uređaja u radni režim, na displeju će se pojaviti vrednost temperature. Od dizajnerskih karakteristika uređaja zavisi da li će podaci biti sačuvani u memoriji pirometra ili će biti zamenjeni sledećim podacima.

Prosječna osoba se lako može nositi s praktičnom upotrebom pirometra. Za kompanije koje instaliraju i projektuju autonomne sisteme grijanja, oni su postali neophodan uređaj.

Područje primjene

Pirometri su stekli široku popularnost u proizvodnim pogonima uz prisustvo opreme za energiju: parovodi, grijanje, kotlovi i različiti uređaji za grijanje.

Pirometri se često koriste u elektroenergetskoj industriji za mjerenje elemenata u razvodnim pločama. , kablove i kontaktne veze.

U metalurškoj industriji takvi uređaji mjere temperaturu presa, alatnih mašina i peći. U elektronskoj industriji koristi se za mjerenje razine zagrijavanja dijelova i komponenti kola.

Auto-entuzijasti ih koriste za dijagnosticiranje motora automobila. Ostale oblasti primene ovog korisnog uređaja su: određivanje grejanja, komponenti vozila i temperature tokom skladištenja hrane.

Prilikom pregleda zgrada i stambenih objekata, stanja funkcionisanja grijanja, klimatizacije i ventilacije, te praćenja rashladne opreme, pirometri su nezaobilazni pomoćnici.

Najčešće se pirometri koriste u posebnim slučajevima, uključujući:

• On-line mjerenje temperature.
• Proučavanje objekata niskog toplotnog kapaciteta.
• Kontrola elemenata koje je zabranjeno dodirivati.
• Mjerenje zagrijavanja minijaturnog predmeta ili njegovog tankog sloja na površini.
• Posebna kontrola parametara grijanja određenog mehanizma zbog značaja tehnološkog procesa.
• Praćenje stanja elemenata koji rade na električnu energiju koja se često koristi u proizvodnji.
• Praćenje temperature pokretnog objekta posebno je efikasno korišćenjem pirometra u poređenju sa drugim uređajima.
• Identifikacija grijanja na teško dostupnim mjestima ili dijelovima koji se nalaze na znatnoj udaljenosti. Pirometar će pomoći u dijagnosticiranju potrebnih parametara sa potrebnom preciznošću i na udaljenosti.

Svi električni uređaji rade tako što kroz njih propuštaju električnu struju koja dodatno zagrijava provodnike i opremu. U tom slučaju, u normalnom radu, stvara se ravnoteža između povećanja temperature i ispuštanja dijela u okoliš.

Ako je kvalitet kontakata loš, uslovi za protok struje se pogoršavaju i temperatura raste, što može uzrokovati kvar. Stoga se u složenim električnim uređajima, posebno visokonaponskoj opremi energetskih preduzeća, provodi periodično praćenje zagrijavanja dijelova koji vode struju.

Za uređaje pod visokim naponom, mjerenja se provode beskontaktnom metodom na sigurnoj udaljenosti.

Principi daljinskog mjerenja temperature

Svako fizičko tijelo ima kretanje atoma i molekula, koje je praćeno. Temperatura objekta utiče na intenzitet ovih procesa i njena vrednost se može suditi po vrednosti toplotnog toka.

Beskontaktno mjerenje temperature zasniva se na ovom principu.

Inspekcijski izvor sa temperaturom “T” emituje toplotni tok “F” u okolni prostor, koji se opaža pomoću termičkog senzora udaljenog od izvora toplote. Nakon toga, signal konvertovan od strane unutrašnjeg kola izlazi na informacioni displej „I“.

Uređaji za mjerenje temperature koji mjere temperaturu korištenjem infracrvenog zračenja nazivaju se infracrveni termometri ili skraćeni naziv "pirometri".

Za njihov precizan rad važno je pravilno odrediti raspon mjerenja na skali elektromagnetnih valova, koji je otprilike 0,5-20 mikrona.

Faktori koji utiču na kvalitet merenja

Greška pirometara zavisi od kompleksa faktora:

1. površina posmatranog područja objekta mora biti u području direktnog gledanja;
2. prašina, magla, para i drugi predmeti između termalnog senzora i izvora topline oslabljuju signal, kao i tragovi prljavštine na optici;
3. struktura i stanje površine tijela koje se proučava utječe na intenzitet infracrvenog fluksa i očitavanja mjerača temperature.

Objašnjava li utjecaj trećeg faktora grafik promjena emisivnosti? na talasnoj dužini.

Pokazuje karakteristike crnih, sivih i obojenih emitera.

Sposobnost infracrvenog zračenja Fs crnog materijala uzima se kao osnova za poređenje drugih proizvoda i uzima se kao 1. Koeficijenti svih ostalih stvarnih supstanci FR postaju manji od 1.

U praksi, pirometri preračunavaju zračenje stvarnih objekata na zračenje idealnog emitera.

Na merenje takođe utiču:

talasna dužina infracrvenog spektra na kojoj se vrši merenje;

temperatura ispitivane supstance.

Kako radi beskontaktni mjerač temperature?

Na osnovu načina prikaza informacija i njihove obrade, uređaji za daljinsko upravljanje površinskim grijanjem dijele se na:

pirometri;

termovizije.

Pirometarski uređaj

Konvencionalno, sastav ovih uređaja može se predstaviti blok po blok:

infracrveni senzor sa optičkim sistemom i ogledalom svetlosnog vodiča;

elektronsko kolo koje pretvara primljeni signal;

displej koji pokazuje temperaturu;

dugme za napajanje.

Tok toplotnog zračenja fokusira se optičkim sistemom i usmerava ogledalima na senzor za primarnu konverziju toplotne energije u električni signal sa naponom direktno proporcionalnim infracrvenom zračenju.

Sekundarna konverzija električnog signala događa se u elektroničkom uređaju, nakon čega mjerni i brojeći modul prikazuje informacije na displeju, obično u .

Na prvi pogled se čini da za mjerenje temperature udaljenog objekta korisniku treba samo:

uključite uređaj pritiskom na dugme;

ukazati na predmet koji se proučava;

uzeti očitavanja.

Međutim, za tačna mjerenja potrebno je ne samo uzeti u obzir faktore koji utječu na očitanja, već i pravilno odabrati udaljenost do objekta, koja je određena optičkom rezolucijom uređaja.

Pirometri imaju različite uglove gledanja, čije su karakteristike, radi pogodnosti korisnika, odabrane odnosom udaljenosti do mjernog objekta i površine pokrivenosti nadzirane površine. Kao primjer, na slici je prikazan omjer 10:1.

Budući da su ove karakteristike direktno proporcionalne jedna drugoj, za precizno mjerenje temperature potrebno je ne samo ispravno usmjeriti uređaj na objekt, već i odabrati udaljenost za odabir područja mjerene zone.

Tada će optički sistem obraditi toplotni tok sa željene površine ne uzimajući u obzir uticaj zračenja okolnih objekata.

U tu svrhu, poboljšani modeli pirometara opremljeni su laserskim ciljnicima koji pomažu u usmjeravanju temperaturnog senzora na objekt i olakšavaju određivanje površine kontrolirane površine. Mogu imati različite principe rada i nejednaku preciznost usmjeravanja.

Jedan laserski snop samo približno ukazuje na lokaciju centra kontrolisane zone i omogućava neprecizno određivanje njenih granica. Njegova os je pomjerena u odnosu na centar optičkog sistema pirometra. Zbog toga se unosi greška paralakse.

Koaksijalna metoda nema ovaj nedostatak - laserski snop se poklapa sa optičkom osom uređaja i precizno ukazuje na centar mjerenog područja, ali ne određuje njegove granice.

Indikacija veličine kontrolisanog područja nalazi se u ciljnom odredištu sa dvostruki laserski snop. Ali na malim udaljenostima od objekta dopuštena je greška zbog početnog sužavanja područja osjetljivosti. Ovaj nedostatak je vrlo uočljiv na objektivima kratke žižne daljine.

Odreditelji meta sa unakrsnim laserom poboljšati tačnost pirometara opremljenih kratkofokusnim sočivima.

Jedan kružni laserski snop omogućava vam da odredite kontrolnu zonu, ali također ima paralaksu i precjenjuje očitanja uređaja na malim udaljenostima.

Laserski ciljani cilj kružne preciznosti radi najpouzdanije i bez svih nedostataka prethodnih dizajna.

Pirometri prikazuju informacije o temperaturi pomoću teksta i digitalnog displeja, koji se mogu dopuniti drugim informacijama.

Termovizijski uređaj

Dizajn ovih instrumenata za mjerenje temperature podsjeća na pirometar. Oni koriste hibridno mikrokolo kao prijemni element za protok infracrvenog zračenja.

Sa svojim fotosenzitivnim epitaksijalnim slojem, on percipira IR fluks kroz jako dopiranu podlogu.

Prijemni uređaj termovizira sa hibridnim čipom prikazan je na slici.

Termička osjetljivost termovizira baziranih na matričnim detektorima omogućava mjerenje temperature sa tačnošću od 0,1 stepen. Ali takvi uređaji visoke preciznosti koriste se u termografima složenih laboratorijskih stacionarnih instalacija.

Sve tehnike rada sa termovizirom izvode se na isti način kao i sa pirometrom, ali na njegovom ekranu se prikazuje slika električne opreme, predstavljena u revidiranom rasponu boja, uzimajući u obzir stanje grijanja svih dijelova.

Pored termalne slike nalazi se skala za pretvaranje boja u temperaturnu liniju.

Kada uporedite rad pirometra i termovizira, možete uočiti razliku:

pirometar određuje prosječnu temperaturu u području koje kontrolira;

Termovizir vam omogućava da procenite zagrevanje svih komponenti koje se nalaze u oblasti koju posmatra.

Karakteristike dizajna beskontaktnih mjerača temperature

Gore opisani uređaji predstavljeni su mobilnim modelima koji omogućavaju uzastopna mjerenja temperature na mnogim mjestima gdje električna oprema radi:

ulazi energetskih i instrumentalnih transformatora i sklopki;

kontakti rastavljača koji rade pod opterećenjem;

sklopovi sabirničkih sistema i sekcije visokonaponskih rasklopnih uređaja;

na priključnim mjestima nadzemnih dalekovoda i na drugim mjestima gdje su strujni krugovi uključeni.

Međutim, u nekim slučajevima izvođenja tehnoloških operacija na električnoj opremi, složeni dizajni beskontaktnih mjerača temperature nisu potrebni i sasvim je moguće proći s jednostavnim modelima koji su trajno instalirani.

Primjer je metoda mjerenja otpora namota rotora generatora pri radu s pobudnim krugom ispravljača. Kako se u njemu induciraju velike komponente naizmjeničnog napona, njegovo zagrijavanje se stalno prati.

Daljinsko mjerenje i prikaz temperature na namotaju polja odvija se na rotirajućem rotoru. Senzor temperature je trajno lociran u najpovoljnijoj kontrolnoj zoni i percipira toplotne zrake usmjerene na njega. Signal koji obrađuje interno kolo izlazi na uređaj za prikaz informacija, koji može biti opremljen pokazivačem i skalom.

Šeme koje rade na ovom principu su relativno jednostavne i pouzdane.

Ovisno o namjeni, pirometri i termoviziri se dijele na uređaje:

visokotemperaturni, dizajnirani za mjerenje jako zagrijanih objekata;

niske temperature, sposoban da kontroliše čak i hlađenje delova tokom mraza.

Dizajn modernih pirometara i termovizira može biti opremljen komunikacionim sistemima i prenosom informacija putem udaljenih računara.

Kupite pirometre sa dostavom i 1 godinom garancije u Moskvi - izaberite. Pirometar () - uređaj za beskontaktno mjerenje temperature.

Pogledajte naš kompletan katalog pirometara

• Glavna podešavanja
• Princip rada
• Područje primjene

Po području primjene Infracrveni termometri se dijele u 2 tipa:

• stacionarno
• prijenosni (prijenosni).

Prema temperaturnom rasponu:

• Niska temperatura (do -30-35 stepeni Celzijusa);
• Visoka temperatura (do +800 stepeni Celzijusa).

Po radnom opsegu

• Jednostruki spektar. Takvi uređaji primaju zračenje samo u jednom spektralnom opsegu. Uređaji sa jednim spektrom se, pak, dijele na zračenje (snaga toplinskog zračenja se pretvara u temperaturu) i svjetlinu (u opsegu crvenog svjetla mjeri se svjetlina referentnog objekta i mjernog objekta).
• Multispektralna. Nazivaju se i pirometrima boja ili spektralnog omjera.

Infracrveni termometri spadaju u grupu uređaja za ispitivanje bez razaranja, koji omogućavaju merenje temperature bez direktnog kontakta sa površinom koja se meri, kao što je slučaj sa kontaktnim elektronskim termometrima. Njihova upotreba garantuje sigurnost prilikom dijagnosticiranja kvarova i praćenja različitih procesa, kao i otpornost na buku tokom procesa mjerenja kako bi se dobili objektivni i precizni rezultati.

Glavni parametri:

1. Izbor temperaturnog opsega direktno zavisi od objekta čija se temperatura kontroliše.
2. Vrsta nišanskog uređaja u potpunosti je određena veličinom objekata čiju temperaturu treba odrediti, kao i udaljenosti do tih objekata. Praćenje temperature malih i značajno udaljenih objekata zahtijeva skupe nišanske uređaje.
3. tip indikatora je određen radnim uvjetima, uglavnom temperaturom na kojoj se uređaj planira koristiti.
4. Indikator nišana, po analogiji s tipom nišanskog uređaja, odabire se ovisno o veličini objekata i udaljenosti do njih. Indeks vidljivosti pirometra direktno zavisi od udaljenosti objekta i obrnuto od njegove veličine. Također je važno da prilikom mjerenja temperature udaljenog objekta u vidno polje infracrvenog termometra ne uđu strani predmeti.
5. udaljenost do minimalnog vidnog polja - prema osnovnim optičkim zakonima vidno polje uređaja će se povećavati proporcionalno porastu udaljenosti od uređaja do objekta; pri odabiru uređaja potrebno je uzeti u obzir uzeti u obzir udaljenost na kojoj će se mjerenja temperature najčešće vršiti.

Princip rada

Uglavnom, svaki infracrveni termometar je idealan profesionalni dijagnostički alat za održavanje, koji pruža maksimalnu preciznost u mjerenju temperature na bilo kojoj udaljenosti.

Princip rada beskontaktnog termometra je mjerenje jačine toplotnog zračenja koje izlazi iz objekta uglavnom u opsegu vidljive svjetlosti i infracrvenog zračenja.

U početku se termin "pirometar" koristio za označavanje uređaja dizajniranog za mjerenje temperature svjetlinom izuzetno zagrijanog objekta. Danas se koncept donekle proširio, jer su se razvojem tehnologije pojavili potpuno novi uređaji - infracrveni.

Područje primjene

Infracrveni termometri se koriste u raznim industrijama. Opseg njihove primjene je prilično širok:

Očigledno je da mjerenje temperature savremenim uređajima ima niz prednosti prije konvencionalnih termometara. Mjerenja se mogu izvoditi bez zaustavljanja proizvodnje ili tehničkog procesa. Sva mjerenja temperature se vrše sa sigurne udaljenosti. Istovremeno, dolazi do značajnog povećanja produktivnosti radnika zbog trenutnosti mjerenja.

Uporedne karakteristike glavnih modela

Model	AR300	AR872D	AR892
Izmjerena temperatura, ?S	od -32 do +300	-50 do +1050	od +200 do +1800
Indikator nišana	1:12	1:20	1:80
Preciznost, ?S	±2	-50 do 0: ±3; od 0 do +100: ±1,5; 100 do 1050: ±1,5	±2
Radna temperatura, °C	od -25 do +55	od -15 do +50	-10 do +50
Toplotna emisivnost	0.95	od 0,10 do 1,00, korak 0,01	od 0,10 do 1,00, korak 0,01
Spektar, µm	8-14	8-14	8-14
Ciljanje	tačkasti laser	tačkasti laser	tačkasti laser
Ishrana	9B "Krona"	9B "Krona"	9V "Krona", DC9V
Povezivanje sa računarom	br	br	da, RS-232
Dodati. funkcije	br	sat, min, max, odstupanje, kontroler, prosjek, konektor za stativ, kućište	sat, min, max, odstupanje, kontroler, prosjek, konektor za stativ, RS232 kabel, PC softver, kućište
Dimenzije, mm	140x80x38	220x134x60	220x134x60
Težina, g	130	480	480
Cijena sa PDV-om, rub.	2530	6790	18520

Temperatura je važan kriterij u dijagnosticiranju problema u većini vrsta opreme, od peći i parnih kotlova do zamrzivača. Ako se prilikom provjere opreme otkrije da je temperatura kontroliranog objekta preniska ili visoka u odnosu na normalan rad, to bi trebalo poslužiti kao upozorenje o mogućnosti hitnog događaja.

Među metodama mjerenja temperature mogu se razlikovati dvije glavne: mjerenje temperature kontaktnim i beskontaktnim metodama. Međutim, kontaktni termometri su u mnogim slučajevima presporo za mjerenje temperature u realnom vremenu, a mjerni objekt se može nalaziti na teško dostupnoj lokaciji. Upotreba prijenosnih infracrvenih pirometara omogućava vam da izbjegnete ove probleme. Pirometri pružaju trenutna, precizna mjerenja i izuzetno su jednostavni za korištenje. Nema kontakta sa vrućim površinama ili pokretnim predmetima. Gotovo da ne postoji bolja, jeftina oprema za dijagnosticiranje i otkrivanje malih problema prije nego što postanu veći.

Princip rada pirometra (beskontaktni termometar) je mjerenje jačine toplotnog zračenja koje izlazi iz objekta uglavnom u opsegu vidljive svjetlosti i infracrvenog zračenja.

Budući da je raspon instrumenata koji se nude, kako stranih tako i domaćih, vrlo velik i po pravilu prilagođen specifičnim namjenama, prilikom odabira treba jasno odrediti koji je tip pirometra potreban za planirana mjerenja. Stacionarni pirometri daju vrlo precizne rezultate i vrlo su bogati funkcionalnošću, ali nisu namijenjeni za mjerenje „u hodu“ i „na terenu“. Takvi pirometri zahtijevaju kalibraciju i podešavanje, testiranje na modelima crnog tijela (crnog tijela), a, uprkos visokoj pouzdanosti, preciznosti i mjerenjima bez grešaka, kao i pogodnosti prikazivanja rezultata, teško je uvijek imati takav pirometar. pri ruci. U proizvodnim uvjetima, kompaktni prijenosni termometri su od velike pomoći, jer vam omogućavaju da trenutno dobijete temperaturne vrijednosti i to na prihvatljivom nivou tačnosti. Osim toga, pri odabiru između prijenosnog i stacionarnog industrijskog pirometra važnu ulogu igra cijena, koja je mnogo viša za industrijske uređaje.

Pogledajmo glavne tehničke karakteristike pirometara , na koju prvo treba obratiti pažnju pri odabiru.

Prva tačka je raspon temperature čija se vrijednost planira kontrolisati. Glavni faktori koji ovdje igraju ulogu su područje primjene i zadatak mjerenja temperature. Ako je potreba za korištenjem pirometra ograničena, na primjer, na provođenje energetskih pregleda prostorija i drugih mjerenja u uvjetima okoline, tada će raspon temperature od -30 do +50 °C biti sasvim zadovoljavajući. Ako je pirometar namijenjen za kontrolu temperature u industrijskim objektima, tada su potrebni pirometri koji mogu raditi na temperaturama koje su nekoliko puta veće od gore navedenih. Cijena pirometra također ovisi o ovom parametru.

Druga stvar na koju vrijedi obratiti pažnju je temperaturna rezolucija. Zapravo, ovo je tačnost očitavanja pirometra, jer ova vrijednost karakterizira najmanju temperaturnu razliku koju pirometar opaža. Tipično, postoji niz manjih uslova koji utiču na tačnost dobijenih rezultata, a stepen njihovog uticaja se može izraziti od stotih delova stepena do nekoliko stepeni.

Rice. 1. Pirometar Pro"sKit MT-4003

Rice. 2.

At odabir pirometra Ima smisla proučavati takav parametar kao što je indikator nišana. Cijena uređaja u velikoj mjeri ovisi o njegovoj veličini. Indeks nišana je odnos prečnika kontrolne tačke instrumenta na mernom objektu i udaljenosti do objekta i označava se D:S. Kontrolna tačka je minimalni prečnik područja zračenja koji je neophodan za kontrolu temperature. Dakle, pirometrom sa većim indeksom vidljivosti moguće je izmjeriti temperaturu objekta manjih geometrijskih dimenzija. Za precizno mjerenje temperature, veličina objekta mora biti veća od veličine kontrolne tačke uređaja. Na primjer, ako pirometar ima indeks vidljivosti 1:100, to znači da će na udaljenosti od 10 m kontrolno mjesto biti samo 10 cm, a na udaljenosti od 2,5 m - 2,5 cm.

Također, obavezna karakteristika za sve poluvodičke uređaje je raspon radne temperature. Ovaj parametar karakterizira temperaturne uvjete u kojima uređaj može normalno funkcionirati i promjene temperature neće utjecati na metrološke kvalitete uređaja. Prilikom odabira pirometra uzimajući u obzir ovu karakteristiku, treba uzeti u obzir mogućnost kalibracije uređaja, što pruža mogućnost kompenzacije toplotnog udara, kao i održavanje točnosti mjerenja u cijelom rasponu radnih temperatura tokom nagle promjene na temperaturi okoline od subjektivno toplog do hladnog i obrnuto.

Pored svih navedenih karakteristika, ima smisla obratiti pažnju i na uslove za prikazivanje informacija. U pravilu, svaki moderni pirometar opremljen je LCD zaslonom na kojem se prikazuju mjerni podaci. Za neperiodična mjerenja to je obično dovoljno.

Što se tiče ergonomije modernih daljinskih infracrvenih termometara, gotovo svi imaju prikladan oblik tijela i kontrole. Najčešći oblik tijela je pištolj. Ovaj dizajn uređaja je najpogodniji za rad.

Većina modela pirometara ima dugmad menija i displej koji se nalazi prema korisniku - to im omogućava da se kontrolišu samo jednim prstom. Okidač u ovim uređajima djeluje kao dugme za „start“. Kada se pritisne, površina se obično skenira; kada se otpusti, aktivira se funkcija zadržavanja podataka na ekranu.

U tabeli su prikazane tehničke karakteristike jeftinih jeftinih modela pirometara četiri proizvođača: Pro"sKit, AXIOMET, MASTECH i HIOKI iste klase. Među karakteristikama razmatranih modela pirometara mogu se istaći: Pro"sKit MT -4003 pirometar (slika 1) nije najpogodniji za rad. Sva dugmad menija nalaze se sa strane kućišta. Biće teško njime upravljati jednom rukom. Ali pošto se na panelu nalazi pet tastera, a ne tri, kao kod HIOKI-ja, jedinica temperature se može promeniti bez ulaska u meni. Još jedna bitna razlika između Pro"sKit MT-4003 i HIOKI-ja i AXIOMET-a je nedostatak funkcije za pohranjivanje dobijenih mjerenja u memoriju.

Table

Tehničke karakteristike modela jeftinih pirometara

Specifikacije	HIOKI 3419-20	Pro"sKit MT-4003	AXIOMET AX-7530	MASTECH MS6530
Funkcija		Infracrveni, daljinski mjerač temperature	Precizno beskontaktno mjerenje temperature. Mjerenje temperature pomoću termoelementa tipa K (kontaktna metoda)	Precizno beskontaktno mjerenje temperature
Laser	IEC60825-1:1993 + A1:1997 + A2:2001 LASER KLASE 2	Laser 2. klase sigurnosti, snage		Laser 2. klase sigurnosti, snage
Raspon temperature	-35 do +500 °C	-30 do +550 °C	-32 do +480 °C (pirometar), -50 do +1370 °C (termopar tipa K)	-20 do +537 °C
Preciznost	±10% vrijednosti ±2 °C u opsegu -35 do -0,1 °C ±2% ​​vrijednosti, ili ±2 °C u rasponu od 0 do +500 °C	±(2 °C/4 F) u opsegu -30 do +100 °C ±2% ​​vrijednosti u rasponu od 101 do +550 °C	± 5 °C u opsegu -32 do -20 °C ± 1,5% vrijednosti, ± 2 °C u rasponu od -20 do +200 °C ± 2,0% vrijednosti ± 2 °C u rasponu od 200 do +200 °C +480 °C	±2,5 °C u opsegu -20 do +50 °C ±1,5% vrijednosti, ±1 °C u rasponu od 50 do +537 °C
Mjerenje diskretno	0,1 °C (0,2 F)	0,5/1 °C (automatski), 1 F	0,1 °C (0,1 F)	0,1 °C (0,1 F)
Radna udaljenost		Od 60 cm do 30 m		Do 12 m
Spektralna karakteristika	Od 6 do 14 µm	Od 6 do 14 µm	Od 8 do 14 µm	Od 8 do 14 µm
Sighting	Laser 1 mW (max), crveni		Laser 1 mW (klasa 2), crveni	Laser 1 mW (klasa 2), crveni
Indikator nišana	D:S = 8:1	D:S = 10:1	D:S = 13:1	D:S = 12:1
Termička kompenzacija	Od 0,17 do 1,00 sa koracima od 0,01		Od 0,1 do 1,00 sa koracima od 0,01	0,95
Vrijeme neprekidnog rada	Približno 55 sati (manganska baterija). Približno 80 sati (alkalna baterija) sa uključenim laserom i isključenim pozadinskim osvjetljenjem	Približno 9 sati s uključenim laserom i pozadinskim svjetlom
Dodatne mogućnosti	Prikaz maks./min vrijednosti, alarmna funkcija za temperaturu koja prelazi postavljene granice, pozadinsko osvjetljenje ekrana, pohranjivanje mjerenja u memoriju (50 vrijednosti)	Prikaz maksimalnih/min vrijednosti, alarmna funkcija za temperaturu koja prelazi postavljene granice, pozadinsko osvjetljenje ekrana	Prikaz maksimalnih/min vrijednosti, alarmna funkcija za temperaturu prekoračenje postavljenih granica, pozadinsko osvjetljenje ekrana, pohranjivanje do 20 mjerenja u memoriju	Prikaz maksimalne/min vrijednosti, pozadinsko osvjetljenje ekrana
Dimenzije (Š x V x D)	46 x 172 x 118 mm	42 x 148 x 105 mm	56 x 175 x 118 mm	56 x 190 x 162 mm
Težina	220 g	157 g (sa baterijom)	290 g (sa baterijom)	267 g (sa baterijom)

Od svih pregledanih pirometara, displej AXIOMET AX-7530 (slika 2) prikazuje možda najviše parametara i podešavanja istovremeno. Koeficijent toplotne emisivnosti, trenutna temperatura, mjerna jedinica, laserski nišan indikator, indikator napunjenosti baterije plus još jedna linija sa parametrima menija. Na dnu ručke pirometra nalazi se konektor za spajanje kontaktnog termoelementa tipa K. Pirometar MASTECH MS 6530 (slika 3) odlikuje se svojim dimenzijama. U poređenju sa drugim modelima, veći je, ručka je znatno duža, a ekran je mnogo veći. MASTECH MS 6530 ima najskromniju funkcionalnost. Ova optička rezolucija je najveća u pirometru AXIOMET AX-7530 (13:1), a najmanja u HIOKI 3419-20 (slika 4) (8:1).

U pogledu ergonomije, pirometri AXIOMET AX-7530 i HIOKI 3419-20 su svakako vodeći. Prijatne boje karoserije, pogodan oblik i komande govore u prilog ovim modelima.

Nakon poređenja infracrvenih pirometara iste klase, jasno je da je najskuplji pirometar inferioran u svojim tehničkim pokazateljima u odnosu na jeftinije modele. To se može objasniti klasom uređaja. Ipak - japanski! Nema pritužbi na njegove performanse i funkcionalnost.

U ovoj klasi mjernih instrumenata teško je pratiti ovisnost cijene od tehničkih parametara. Primetna razlika je vidljiva kada se uporede sa profesionalnim pirometrima, čija optička rezolucija dostiže 50:1, a opseg merenja dostiže 1250°C i postoji mogućnost sinhronizacije sa računarom. Ali njihova je cijena, shodno tome, nekoliko puta veća od cijene proračunskih modela.