Что измеряет пирометр. Пирометр: принцип работы, виды и применение в промышленности и быту

Что такое пирометр и как он работает. Какие бывают виды пирометров. Где применяются пирометры в промышленности и быту. Как правильно выбрать пирометр для своих задач.

Что такое пирометр и принцип его работы

Пирометр — это прибор для бесконтактного измерения температуры объектов. Принцип его работы основан на измерении мощности теплового излучения, исходящего от нагретых тел. Слово «пирометр» происходит от греческих слов «пир» (огонь) и «метрон» (мера).

Как работает пирометр. Тепловое излучение от объекта улавливается специальным датчиком — первичным пирометрическим преобразователем. Он преобразует эту информацию в электрический сигнал, который затем обрабатывается электронной схемой прибора. В результате на дисплее отображается значение температуры измеряемого объекта.

Основные виды пирометров

Существует несколько основных типов пирометров:

• Инфракрасные (радиационные) пирометры — измеряют температуру по интенсивности инфракрасного излучения. Наиболее распространенный тип.
• Оптические пирометры — определяют температуру по яркости свечения нагретого тела в видимом диапазоне.
• Цветовые пирометры — измеряют температуру по соотношению интенсивностей излучения в разных участках спектра.

Каковы преимущества инфракрасных пирометров. Они позволяют проводить измерения на расстоянии, имеют широкий диапазон измеряемых температур, высокое быстродействие. При этом не требуют контакта с объектом.

Применение пирометров в промышленности

Где используются пирометры в промышленности. Основные области применения:

• Металлургия — контроль температуры расплавов, заготовок
• Энергетика — диагностика электрооборудования, контроль работы котлов
• Химическая промышленность — контроль реакций, температурных режимов
• Пищевая промышленность — контроль температуры при производстве продуктов
• Строительство — тепловизионное обследование зданий

Какие задачи решают с помощью пирометров. Это контроль технологических процессов, диагностика оборудования, обеспечение безопасности, энергоаудит.

Бытовое применение пирометров

Как используются пирометры в быту. Основные сферы применения:

• Строительство и ремонт — поиск утечек тепла, проверка работы теплых полов
• Автомобили — диагностика двигателя, проверка работы системы охлаждения
• Кулинария — контроль температуры при приготовлении блюд
• Медицина — бесконтактное измерение температуры тела

Для чего нужен пирометр дома. С его помощью можно найти места утечек тепла, проверить работу бытовой техники, измерить температуру продуктов и жидкостей.

Как выбрать пирометр

На что обратить внимание при выборе пирометра:

• Диапазон измеряемых температур — должен соответствовать решаемым задачам
• Погрешность измерений — чем меньше, тем точнее результаты
• Оптическое разрешение — определяет минимальный размер измеряемого пятна
• Наличие лазерного целеуказателя — облегчает прицеливание
• Возможность настройки коэффициента излучения — повышает точность

Какой пирометр лучше выбрать для дома. Для бытовых задач подойдет недорогой инфракрасный пирометр с диапазоном -50…+500°C и погрешностью ±2%.

Преимущества и недостатки пирометров

Основные достоинства пирометров:

• Бесконтактное измерение — не требуют прикосновения к объекту
• Быстродействие — мгновенное получение результата
• Возможность измерения высоких температур
• Измерение температуры движущихся объектов

Какие недостатки есть у пирометров. К ним можно отнести зависимость показаний от свойств поверхности, влияние окружающей среды, сложность измерения через стекло и другие прозрачные материалы.

История создания пирометра

Когда был создан первый пирометр. Прообраз современного пирометра изобрел в 1731 году голландский физик Питер ван Мушенбрук. Он создал устройство для измерения температуры раскаленных тел по мощности их излучения.

Кто изобрел современный пирометр. Большой вклад в развитие пирометрии внес английский гончар Джозайя Веджвуд. В 1782 году он разработал пирометр для контроля температуры в печах для обжига керамики.

Как развивалась технология пирометров. В 19 веке появились оптические пирометры. В 20 веке были созданы инфракрасные пирометры, которые сегодня наиболее распространены.

Медицинские инфракрасные термометры

Медицинские инфракрасные термометры — это разновидность пирометров, предназначенная для измерения температуры тела человека. Их основные особенности:

• Узкий диапазон измерений (32-42°C)
• Высокая точность (погрешность ±0,2-0,3°C)
• Быстрое измерение (1-3 секунды)
• Бесконтактный принцип действия

Как правильно измерять температуру инфракрасным термометром. Нужно направить прибор на центр лба с расстояния 3-5 см и нажать кнопку измерения. Результат появится на дисплее через 1-2 секунды.

Насколько точны бесконтактные термометры. При правильном использовании их точность сопоставима с ртутными и электронными термометрами. По данным исследований, погрешность не превышает 0,3°C.

Пирометр для проверки температуры металла с изменяемым коэффициентом эмиссии

Прибор от фирмы ZOTEK для измерения температуры.

Становятся все более и более доступны данные устройства. Может скоро и тепловизоры по 30 баксов стоить будут)

►немного теории:
Пирометр — прибор для бесконтактного измерения температуры тел. Принцип действия основан на измерении мощности теплового излучения объекта измерения преимущественно в диапазонах инфракрасного излучения и видимого света. Так говорит Вика.

►Упаковка была очень хорошая, реально можно было бы играть в футбол и ничего бы не сломалось)
Сам пирометр находился в блистере и в комплекте две батарейки формата ААА.
Как же я рад, что это не крона (какое-то у меня предвзятое и негативное отношение к этому типу батарей)


На обратной стороне блистера таблица с коэффициентом эмиссии.
И как всегда, магазины или производитель (причем наверно во всех магазинах) обязательно нужно наклеить наклейку на важную информацию! аж бесит!
открываем блистер, чуть попускает т. к. видим внутри листовка дублирующая эту информацию, фух)

►некоторые характеристики:
Измерение температуры от -50°C до +550°C
ЖК-дисплей с подсветкой

Точность: 0.1 ° C / ° F
Изменяемый коэффициент 0.1~1.00
Показатель визирования как и у многих моделей 12:1

►Опять теория
Коэффициент эмиссии ε (коэффициент излучения, степень черноты) — способность материала отражать падающее излучение. Данный показатель важен при измерении температуры поверхности с помощью инфракрасного термометра (пирометра). Этот показатель определяется как отношение энергии, излучаемой данной поверхностью при определенной температуре к энергии излучения абсолютно чёрного тела при той же температуре. Он может принимать значения от 0 до 1. Применение неверного коэффициента эмиссии — один из основных источников возникновения погрешности измерений для всех пирометрических методов измерения температуры. На коэффициент излучения сильно влияет окисленность поверхности металлов. Так, если для стали окисленной коэффициент составляет примерно 0,85, то для полированной стали он снижается до 0,075.

►Фотографии прибора

►Внутренности
Много раз видел внутренности других пирометров и разбирались они совсем не сложно, берем пластиковую карту (если нет спец приспособы) и поддеваем черные элементы, затем снимаем крышку батарейного отсека и откручиваем два самореза.

►Показатель визирования 12:1
На расстоянии 300мм диаметр измеряемого пятна составляет 38мм
900мм диаметр измеряемого пятна составляет 75мм
1500мм диаметр измеряемого пятна составляет 132мм
Другими словами, если вы будете измерять температуру на расстоянии 1500мм (1,5м) то прибор измерит среднюю температуру по всей площади в диаметре 13,2см.
Надеюсь получилось объяснить.

►Дополнительные функции
вкл-откл указки
вкл-откл подсветки экрана
измерение максимальной температуры
измерение минимальной температуры
измерение средней температуры

измерение разницы температур.

►измерения
налил в стакан воды и добавил лёд, хорошо перемешал измерил — результат получился 0,4 \ 0,6 \-0,1\ -0,2 вот в этих пределах и держалась
Можно увидеть на 2:47с ссылка на видео
После закипел чайник с водой (до этого пробовал в стеклянной посуде не получалось измерить) результаты были такими 99,4 \ 99,2
можно увидеть на 3:37с ссылка на видео

►области применения огромны
измерение температуры удаленных и труднодоступных объектов;
измерение температуры движущихся частей;
обследование частей, находящихся под напряжением;
контроль высокотемпературных процессов;
регистрация быстро изменяющихся температур;
измерение температуры тонкого поверхностного слоя;
обследование частей, не допускающих прикосновения;

обследование материалов с низкой теплопроводностью или теплоемкостью;
экспресс — измерения.
и еще в домохозяйстве)

Насколько необходим такой прибор каждому, решать индивидуально. Да, с ним легче, но и без него можно обойтись, я имею ввиду не специализированное применение.
Я же буду пользоваться от силы 2-3 раза в месяц, по началу понятно, что чаще 🙂

►видео

► таймкод для удобства и сохранности вашего личного времени 🙂
0:12 распаковка
2:17 измерения
2:47 измерения 0С
3:37 измерение 100С

Всем добра! Спасибо, что дочитали. Ну если проскролили, то тоже спасибо 🙂

Как это работает. Бесконтактный термометр

Бесконтактные, или инфракрасные, термометры измеряют температуру тела на расстоянии. В пандемию они приобрели особую популярность и сдавать позиции не собираются. Неудивительно, что такой девайс появляется в домашних аптечках по всему миру – всего одно нажатие на кнопку и через пару секунд температура отображается на дисплее.

Как появились бесконтактные градусники, действительно ли они точно определяют температуру тела и как они это делают – в нашем материале.

История появления «измерителя жара»

Прообразом бесконтактного термометра принято считать устройство из XVIII века. Его создателем стал голландский физик Питер ван Мушенбрук. Во время опытов по тепловому расширению твердых тел в 1731 году он изобрел прибор, который мог измерить температуру раскаленного объекта по мощности его излучения. Новинку прозвали пирометр, от сочетания двух греческих слов – «огонь, жар» и «измеряю». Конечно, современные пирометры сильно расширили свой диапазон работы и могут определять даже отрицательные температуры. Кроме того, уже в 1960-х годах появились переносные, более миниатюрные модели пирометров. Однако, принцип остался практически тем же – измеряется мощность исходящего от объекта теплового излучения, и из этого делается заключение о температуре объекта.

Пирометр Мушенбрука

Сегодня промышленные пирометры очень популярны – они используются для измерения температуры не только на предприятиях, но и везде, где необходим температурный контроль за производственными процессами. Например, пирометр может измерить температуру даже раскаленного предмета без необходимости как-то дотронуться до него. Идея дистанционного определения температуры отлично подошла и для медицинских целей – при измерении температуры тела. Возможность сделать это бесконтактно стала особенно актуальна в эпоху коронавирусной инфекции. Такие устройства стали более популярны среди населения, приобретались массово школами, поликлиниками, торговыми центрами и т.д. Так, холдинг «Швабе» оснастил бесконтактными термометрами российские школы, а также около 30 тыс. приборов в самый разгар пандемии, летом 2020 года, поставил в Центральную избирательную комиссию для использования на избирательных участках общероссийского голосования.

Устройство и принцип работы

Итак, пирометры и бесконтактные термометры работают на основе определения мощности излучения, в данном случае – инфракрасного. Если сказать по-научному, то в основе принципа их действия лежит закон Стефана-Больцмана, описывающий зависимость плотности и мощности излучения тела от его температуры.

Устройство и работу таких приборов можно описать следующим образом. Тепловое излучение от объекта вначале считывается датчиком, или первичным пирометрическим преобразователем. Он превращает эту информацию в электрический сигнал, который направляется во вторичный пирометрический преобразователь, а затем попадает в измерительно-счетное устройство. Обработанный результат выводится на дисплей прибора.

В промышленных пирометрах, которые измеряют температуру в диапазоне от −50 до +380 °С, погрешность составляет порядка 1,5 °С. Медицинские бесконтактные градусники работают в более узком диапазоне, который равен температуре человеческого тела: от +34 до +42,9 °C, но при этом их точность более высокая – погрешность на уровне 0,3 °С.

Использовать инфракрасный термометр очень просто, справиться с этим может любой. Чтобы замерить температуру, нужно навести термометр на объект примерно на расстоянии десяти сантиметров и нажать кнопку. Участком для измерений чаще всего выступает лоб или же запястье руки. Таким способом очень легко и всего за пару секунд температура определяется как у взрослых, так и у детей. В наши дни практически каждый ощутил на себе все преимущества подобного скрининга.

При всей несложности данной операции подходить к выбору модели термометра стоит серьезно. Только сертифицированный, откалиброванный прибор может показать достоверные результаты и прослужить долгое время. Рекомендуем обратить внимание на новую модель ТБ-А01 от холдинга «Росэлектроника». Уже совсем скоро устройство появится в продаже на крупных маркетплейсах. ТБ-А01 измеряет температуру всего за пять секунд, при определении повышенной температуры экран прибора становится красным. Термометр запомнит до 99 последних измерений, что позволяет отслеживать динамику состояния больного. Данный бесконтактный термометр подходит как для домашней аптечки, так и для медицинского использования. 

Развенчиваем мифы: ртутный или инфракрасный?

При всем удобстве использования бесконтактных термометров, все еще находятся те, кто предпочитает традиционные ртутные градусники, считая их более точными. При этом, в пользу отказа от ртутных моделей говорит и тот факт, что это просто опасно. В одном градуснике содержится до 1,5 грамма ртути. К примеру, если это содержимое попадет в озеро, то вся рыба в нем будет отравлена. В нашей стране производство ртутных термометров приостанавливается – еще в 2014 году Россия присоединилась к конвенции о запрете бытовой ртути.

Чтобы разобраться в уровне точности термометров, стоит обратиться к научным исследованиям на данную тему, которых было проведено немало. Медики постоянно организуют научные исследования, в которых сравнивают точность различных видов градусников между собой. На сегодняшний день самым авторитетным научным анализом специалисты признают обзор в журнале Internal and Emergency Medicine, в котором изучены около 40 исследований с участием более 12 тыс. пациентов. Сравнивались несколько видов бесконтактных термометров, а также электронные и ртутные. В общем зачете на первом месте по точности оказались модели бесконтактных инфракрасных термометров и только затем контактные – ртутный и электронный.

Сегодня даже в поликлиниках и больницах температуру измеряют электронными термометрами, отказываясь от ртутных, а после пандемии, медучреждения и вовсе переходят на более удобные и безопасные бесконтактные инфракрасные градусники. К тому же время измерения температуры снизилось с 8-10 минут до 10 секунд.

Что такое пирометр? (с изображением)

`;

Наука

Факт проверен

Мэтт Хаббард

Дата последнего изменения: 26 ноября 2022 г.

Слово пирометр происходит от греческих слов pyros , что означает «огонь», и метр , что означает «измерять». Пирометр — это устройство, которое определяет температуру поверхности путем измерения лучистого тепла. Обычно он используется в ситуациях, когда к измеряемой поверхности нельзя прикоснуться либо из-за того, что она движется, либо из-за того, что это может быть опасно. Общие разновидности включают инфракрасный пирометр и оптический пирометр.

Первый пирометр изобрел Джозайя Веджвуд, английский гончар XVIII века. Он использовал усадку фарфора под воздействием тепла для контроля приблизительной температуры в печах Веджвуда. Обжиг гончарных изделий и контроль температуры в печах сегодня остается одним из основных применений пирометрии. Современные печи обычно используют инфракрасные пирометры, также известные как радиационные пирометры, для контроля их температуры.

Инфракрасные пирометры используют инфракрасный и видимый свет, излучаемый объектом, для нагрева термопары — устройства, создающего электрический ток, питающий датчик температуры. Фокусное расстояние — точка, в которой инструмент имеет минимальный размер пятна, и поле зрения — угол, под которым работает оптика пирометра, очень важны для правильной работы инфракрасного пирометра. Прибор определяет среднюю температуру измеряемой области, поэтому, если измеряемый объект не заполняет поле зрения пирометра, возникает ошибка измерения.

Точные измерения также требуют правильной оценки излучательной способности поверхности. Инфракрасный свет, исходящий от поверхности, на самом деле представляет собой сумму трех факторов: отражательная способность — доля излучения, исходящего откуда-то еще и отраженного от измеряемой поверхности; коэффициент пропускания — доля излучения, выходящего из-за измеряемого объекта и проходящего через него; Коэффициент излучения — доля инфракрасного излучения, фактически испускаемого измеряемой поверхностью. Эти три значения находятся в диапазоне от нуля до единицы, и вместе они составляют единицу. Инфракрасные пирометры лучше всего работают, если коэффициент излучения близок к единице, и их очень трудно откалибровать для отражающих металлов и прозрачных поверхностей с коэффициентом излучения 0,2 или ниже.

Другой широко используемой разновидностью является оптический пирометр. Впервые запатентован Эвереттом Ф. Морзе в 189 г.9, оптический пирометр пропускает ток через нить накала, соединенную с датчиком температуры. Оператор смотрит в окуляр на нить накала и измеряемую поверхность. Поскольку ток через нить меняется, меняется и температура нити. Когда накал нити совпадает с накалом поверхности, температуру можно считать с манометра. В большинстве приложений оптические пирометры были заменены инфракрасными пирометрами, которые обеспечивают большую точность в более широком диапазоне температур, но оптические пирометры по-прежнему используются, особенно при измерении температуры относительно горячих и небольших объектов, таких как отжиг вольфрамовой проволоки.

Вам также может понравиться

Рекомендуется

КАК ПОКАЗАНО НА:

Все о пирометрах

ЧТО ТАКОЕ ПИРОМЕТР?

Пирометры представляют собой термометры дистанционного зондирования, используемые для измерения температуры удаленных объектов на основе их накала, излучаемого горячими объектами. Слово пирометр происходит от двух греческих слов: пир, что означает огонь, и метр, что означает мера.

Пирометры, также известные как «инфракрасные термометры», «радиационные термометры» или «бесконтактные термометры», поглощают энергию и измеряют интенсивность электромагнитных волн.

Пирометр состоит из двух частей: термопары и гальванометра.

В термопарах небольшой электрический ток генерируется при нагревании двух разнородных металлов в месте их соединения. Поскольку гальванометр измеряет силу тока в милливольтах, на самом деле это милливольтметр.

КТО ИЗОБРЕТАЛ ПИРОМЕТР?

Вероятно, самым ранним известным пирометром является «Пирометр Хиндли» в Лондонском музее науки, датируемый 1752 годом и изготовленный для Королевской коллекции. В 1760-х годах швейцарский математик Леонард Эйлер довольно подробно описал пирометр. Математики считают Эйлера величайшим в 18 веке и одним из величайших в истории.

Английский гончар Джозайя Веджвуд изобрел другой тип пирометра для измерения температуры в своих печах во время обжига керамики. Как обнаружил Веджвуд, глиняные блоки сжимались в печи в зависимости от температуры. Чем выше температура, тем больше была усадка. За это нововведение он был избран членом Королевского общества в 1783 году. Будучи богатым предпринимателем 18 века, Веджвуд создавал товары, которые отвечали требованиям потребительской революции и подпитывали британскую промышленную революцию.

Josiah Wedgewood

ТИПЫ ПИРОМЕТРЫ

Как правило, пирометры измеряют температуру тела, измеряя излучение, которое оно излучает. Преимущество излучающих приборов в том, что они не требуют прикосновения к измеряемому материалу.

 

Пирометр можно разделить на два основных типа в зависимости от принципа его работы:

*Оптический пирометр

*Инфракрасный/радиационный пирометр

Оптические пирометры – Эти устройства измеряют тепловое излучение в видимом спектре. Их измерения основаны на цвете видимого света, излучаемого очень горячими объектами. Можно провести визуальное сравнение откалиброванного источника света и целевой поверхности. Поскольку температура нити и цели совпадают, интенсивность их теплового излучения также будет совпадать, в результате чего нить накала становится почти невидимой при слиянии с целевой поверхностью на заднем плане. Таким образом, можно получить показания температуры по току, проходящему через нить накала.

Инфракрасные/радиационные пирометры – Эти устройства измеряют температуру объекта на основе его излучения. Они могут обрабатывать тепловое излучение в инфракрасном диапазоне, обычно 2 ~ 14 мкм (80 ~ 550 микродюймов). Когда термопара частично нагревается, она может производить электрический ток. Затем термопара будет генерировать более высокий ток в соответствии с излучаемым теплом. Используя ток, циферблат отображает температуру. Эти пирометры изготовлены из пироэлектрических материалов, таких как поливинилиденфторид (ПВДФ), триглизинсульфат (ТГС) и танталат лития (LiTaO3).

ПРИМЕНЕНИЕ

Пирометр лучше всего подходит для измерения движущихся объектов или поверхностей, до которых нельзя дотянуться или до которых нельзя дотронуться, например: Воздушный шар, медицинская промышленность, индукционная термообработка, выращивание кристаллов, производство стекла, газотурбинные двигатели и измерение температуры жидких металлов и сильно нагретых материалов.

КАК МНЕ РЕШИТЬ, КАКОЙ ПИРОМЕТР МНЕ НУЖЕН?

Здесь, в MurCal, мы предлагаем различные пирометры от лидера в этой области, Hewitt Instruments. Как гласит история, в 1952 году, работая в сфере грузоперевозок, Джон Т. Хьюитт спроектировал и разработал первый пирометр (EGT), используемый для грузовых автомобилей. В 1955 году была создана компания Hewitt Industries, которая начала развивать рынок для пользователей и OEM-производителей по всему миру. Hewitt поддерживает это лидерство благодаря высочайшему качеству дизайна и надежности продукции.

Покупайте наш ассортимент здесь: Пирометры Hewitt | MurCal

У нас также есть несколько пирометров выхлопных газов от нашего партнера Murphy by Enovation, которые можно приобрести здесь: Пирометры выхлопных газов | MurCal и уникальный настраиваемый сканер температуры/пирометр со встроенным источником питания от FW Murphy: TDXM-DC (10702748): Сканер температуры/пирометр (murcal.