Что такое пирометр. Пирометр: принцип работы, устройство и применение бесконтактного измерителя температуры

Что такое пирометр и как он работает. Какие бывают виды пирометров. Для чего используются пирометры в промышленности и быту. Каковы преимущества и недостатки пирометров по сравнению с контактными термометрами.

Что такое пирометр и принцип его работы

Пирометр — это прибор для бесконтактного измерения температуры объектов. Принцип его работы основан на измерении мощности теплового излучения, испускаемого нагретым телом.

Основные компоненты пирометра:

• Оптическая система для фокусировки теплового излучения
• Инфракрасный датчик для преобразования теплового излучения в электрический сигнал
• Электронный блок для обработки сигнала и вычисления температуры
• Дисплей для отображения результатов измерений

Тепловое излучение от объекта фокусируется оптической системой на инфракрасном датчике. Датчик преобразует мощность излучения в электрический сигнал. Электронный блок анализирует этот сигнал и вычисляет температуру объекта, которая затем отображается на дисплее прибора.

Виды пирометров и их особенности

Существует несколько основных видов пирометров:

1. Оптические пирометры

Принцип работы основан на визуальном сравнении яркости накаленной нити с яркостью измеряемого объекта. Требуют участия оператора для проведения измерений.

2. Радиационные пирометры

Измеряют суммарную мощность теплового излучения объекта во всем спектральном диапазоне. Обладают широким диапазоном измерений.

3. Спектральные пирометры

Измеряют мощность излучения в узком спектральном диапазоне. Позволяют снизить влияние излучательной способности объекта на точность измерений.

4. Мультиспектральные пирометры

Производят измерения в нескольких спектральных диапазонах, что позволяет повысить точность за счет учета излучательной способности объекта.

Области применения пирометров

Пирометры широко применяются в различных отраслях промышленности и быту:

• Металлургия — контроль температуры расплавов, проката
• Энергетика — диагностика электрооборудования, контроль теплоизоляции
• Пищевая промышленность — контроль температуры при производстве и хранении продуктов
• Строительство — поиск мест утечек тепла в зданиях
• Автомобильная диагностика — определение температуры двигателя, выхлопной системы
• Медицина — измерение температуры тела пациентов
• Бытовое применение — контроль температуры при готовке, ремонтных работах

Преимущества и недостатки пирометров

Основные преимущества пирометров по сравнению с контактными термометрами:

• Возможность измерения температуры движущихся и труднодоступных объектов
• Измерение высоких температур без риска повреждения датчика
• Быстродействие — результат измерения за доли секунды
• Отсутствие влияния на температуру измеряемого объекта
• Возможность автоматизации измерений

Недостатки пирометров:

• Зависимость показаний от оптических свойств поверхности объекта
• Влияние загрязнений оптической системы на точность
• Необходимость учета излучательной способности материалов
• Сложность измерения температуры через прозрачные среды

Как правильно выбрать пирометр

При выборе пирометра следует учитывать следующие характеристики:

• Диапазон измеряемых температур
• Погрешность измерений
• Оптическое разрешение (соотношение расстояния к диаметру пятна измерения)
• Спектральный диапазон
• Время отклика
• Наличие лазерного целеуказателя
• Возможность настройки коэффициента излучения
• Функции хранения и передачи данных

Правильный выбор пирометра позволит получить максимально точные результаты измерений для конкретной задачи.

Сравнение пирометров и тепловизоров

Тепловизоры, в отличие от пирометров, позволяют получить тепловое изображение объекта. Основные различия:

• Пирометр измеряет температуру в одной точке, тепловизор — по всей поверхности объекта
• Тепловизоры дают наглядную картину распределения температур
• Пирометры компактнее и дешевле тепловизоров
• Тепловизоры требуют более сложной обработки данных

Выбор между пирометром и тепловизором зависит от конкретной задачи и требуемой детализации измерений.

Калибровка и обслуживание пирометров

Для обеспечения точности измерений пирометры требуют периодической калибровки и обслуживания:

• Калибровка по эталонному источнику излучения
• Очистка оптической системы
• Проверка настроек коэффициента излучения
• Замена элементов питания
• Проверка целостности корпуса и защитных стекол

Регулярное обслуживание позволяет поддерживать заявленную точность измерений пирометра на протяжении всего срока эксплуатации.

Что такое пирометр и для чего он нужен ?

Смотрите также обзоры и статьи:

Все более сложные промышленные задачи, когда для измерения температур поверхностей нагретых тел стало недостаточно исключительно контактного метода, путем прикосновения датчика — термопары, в виду опасности приближения, потребовали принципиально новых методик, среди которых наиболее востребованными стали бесконтактные оптические термометры и наиболее продвинутые и все чаще популярные — тепловизоры для энергоаудита.

Последние очень дороги и имеют узкую сферу применения, относятся к стационарным, поскольку предназначены для удаленной термодиагностики температурных режимов в пределах 2000-3000 и более градусов и энергоаудита, купить их могут не все, а вот портативный пирометр, современные разновидности которого отличаются широким функционалом, скоростью и достоверности результата, стал чрезвычайно популярен, причем цена, за исключением самых брендовых моделей, стала доступна практически каждому в Украине.

 

Устройство и характеристики

Это прибор удаленного бесконтактного анализа температуры методом преобразования теплового потока объекта в температурные значения, выводимые на дисплей.

Любое нагретое тело, вследствие возбуждения молекул и атомов, начинает интенсивно испускать электромагнитные волны, называемые инфракрасным излучением и термометр позволяет принимать эти волны, анализировать их интенсивность делая выводы о температуре тела.

Типовую принципиальную схему можно представить следующим образом:
 

1. Исследуемая поверхность
2. Тепловой поток
3. «Приемник» — оптическая система
4. Датчик преобразователь сигнала
5. Преобразователь электронный
6. Счетчик
7. Корпус
8. «Курок»
9. Экран

Приемник улавливает тепловые волны, излучаемые объектом, которые с помощью оптики передаются на преобразователи. Аналоговое значение преобразуется в электрическое, сигнал проходит через счетчик и далее как готовый результат выводится на экран. Это упрощенная принципиальная схема, с её помощью можно понять базовые принципы работы и устройство.

Кроме инфракрасных, встречаются оптические, с которых началась история этого класса устройств. В оптических значение температуры определяется по визуально наблюдаемому цвету нити какаливания.

Но мы рассмотрим функции и работу на примере одного из самых распространенных инструментов — Benetech GM550, продвинутая версия от популярного GM320.

Измерение температуры происходит в диапазоне от — 50°C до 550°C, один из основных показателей  оптическое разрешение 12:1, фиксированную излучательную способность с коэффициентом 0.95. «На борту» имеется лазерная указка цели, подсветка экрана, запоминание результатов измерений.

Видим, что измеряемая температура может быть как высокая, так и низкая, даже отрицательная. Значения диапазона зависят от длины волн, на которых работает прибор. У этой разновидности они составляют 8 — 14 мкм.

Следующий параметр называется оптическим разрешением. Оно определяется как отношение расстояния до цели к диаметру зоны измерения (светового пятна). У этого измерителя температуры оно равно 12:1. Чем больше расстояние до объекта, тем больше диаметр зоны замера. Так, согласно инструкции, на расстоянии 1.5 м диаметр светового пятна будет равняться 13.2 см. Следует учесть, что указанное соотношение будет верным только для одного участка условного «луча» измерения, там, где он имеет наименьший диаметр, т.к. «луч» не имеет строго конической формы, сужающейся по направлению к приемнику. Как видим по диаграмме, наименьший диаметр луча находится на расстоянии 900 мм от объекта. Эта зона называется фокусное расстояние.

Помогает «прицелиться» лазерная указка. Здесь она выполняет вспомогательную функцию, в отличие от основной в лазерном дальномере. При работе важно следить за тем, чтобы круг зоны измерения не выходил за пределы исследуемого объекта:

• А — Верное визирование
• Б — Граничное, могут быть погрешности
• В — Неверное визирование, точность измерений может существенно измениться.

Ещё один параметр, — излучательная способность (ИС). Она зафиксирована, её коэффициент равен 0.95, чего вполне хватает для большинства задач, а вот у более сложных (и дорогих) экземпляров показатель эмиссии «плавающий», может быть изменен вручную либо автоматически при сканировании специфических материалов.

Несколько слов о функционале. Подсветка дисплея позволит производить замеры в условиях плохой освещенности, что нередко случается при уличных работах, либо в темное время суток. А запоминание результатов вычислений удобно при работе с разными измеряемыми значениями. При превышении диапазона температур вычисления все равно производятся, но их точность снижается, о чем сигнализирует соответствующая индикация экрана. GM550 — хороший недорогой аппарат начального уровня для измерений, не требующих прецизионной точности.

 

Сфера применения

Стационарные — узкоспециализированные с высокой точностью, требующие высокой квалификации в управлении — для  промышленных производств при контроле технологических процессов

Основной тип приборов для измерения температуры — переносные, с меньшей точностью вычислений, чем у стационарных, но отличающийся от них доступностью и простотой управления. Сфера их применения очень разнообразна. От использования при мелком бытовом ремонте до научных исследований

В домах, офисных, производственных зданиях используют при диагностике и ремонте систем отопления, электрических систем, при составлении температурной карты помещения. Очень популярны в службах коммунального хозяйства и являются незаменимыми в промышленности

Как видим, сфера применения очень обширна, также как их ассортимент. Мы надеемся, что наша статья снабдит вас необходимой информацией и поможет с выбором необходимого измерительного оборудования.

Поделиться в соцсетях

Что такое пирометр | Статья АО «ЭКСИС

×

Согласие на обработку персональных данных

Для регистрации и оформления заказа на сайте www.eksis.ru (далее – Сайт), в соответствии с Федеральным законом от 27 июля 2006 года № 152-ФЗ «О персональных данных» Пользователь дает АО «ЭКСИС» (далее – Оператор), зарегистрированному по адресу 124460, город Москва, город Зеленоград, проезд 4922-й, дом 4, строение 2, пом I, ком. 25г свое согласие на обработку любой информации, размещенной на Сайте (включая, без ограничения: сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, распространение (в том числе передачу), обезличивание, блокирование, уничтожение, а также осуществление любых иных действий с персональными данными с учетом действующего законодательства РФ) и подтверждает, что давая такое согласие, Пользователь действует по своей воле и в своем интересе, а также в интересах третьих лиц.

Своим согласием Пользователь подтверждает согласие третьих лиц, информация о которых размещается на Сайте, на передачу и обработку их персональных данных и предоставляет право Оператору на осуществление любых действий в отношении персональных данных третьих лиц, которые необходимы для достижения целей обработки персональных данных, указанных в Политике обработки персональных данных.

Согласие на обработку персональных данных, загруженных на Сайт Пользователем считается полученным Оператором от Пользователя с момента выбора варианта «Зарегистрироваться», расположенного в конце формы регистрации на Сайте.

Настоящее согласие на обработку персональных данных действует до момента его отзыва Пользователем. Согласие на обработку персональных данных может быть отозвано в любое время путем направления Оператору официального запрос в порядке предусмотренным Политикой обработки персональных данных.

Оператор Системы обязуется в течение 30 (тридцати) рабочих дней с момента получения уведомления об отзыве согласия на обработку персональных данных Пользователя прекратить их обработку, уничтожить и уведомить Пользователя об уничтожении персональных данных.

Настоящее согласие распространяется исключительно на персональные данные Пользователя, размещенные на Сайте.

Что такое пирометр и где его применяют?

Что такое пирометр и где его применяют?

Инфракрасные пирометры со встроенным лазером используются для бесконтактного измерения температуры, достаточно направить луч на исследуемый объект и получить показания на дисплее.

Как работает пирометр и в чем его преимущества?

Устройства актуально использовать там, где нет возможности определить параметры температуры контактным способом. Принцип действия пирометров заключается в считывании инфракрасного излучения от исследуемых объектов и дальнейшем преобразовании сигналов в электрическое и цифровое значение.

Современный лазерный пирометр оснащен дополнительными функциями, которые упрощают работу с устройством. Так, в продаже есть модели, подключаемые к компьютеру. Аппарат передает информацию об измерении на ПК (в том числе в формате видеозаписи) и сохраняет замеры на встроенную карту памяти.

Выделим преимущества лазерных пирометров:

• удобство в применении – для работы с устройством не нужна специальная подготовка;
• автономная работа – аппарат можно использовать в любых условиях;
• надежность – современные устройства обладают длительным сроком службы.

Приборы выполняют измерение за счет инфракрасных лучей, тогда как лазер нужен для визуальной фиксации места, где оператор производит замеры. С пирометром можно работать в самых сложных условиях, будь это измерение горячего битума, паропровода, электрощита или работающего двигателя.

Основные параметры выбора лазерного пирометра

Оборудование для бесконтактного измерения представлено широким ассортиментом, его стоимость зависит от разных факторов, включая наличие дополнительных опций. Так, прибор со встроенной MicroSD картой будет стоить дороже аналога, не сохраняющего результаты измерений (их нужно сразу снимать с дисплея). Некоторые дорогие модели помимо температуры определяют уровень относительной влажности воздуха.

Основные технические характеристики пирометров: длина лазерного луча, класс используемого лазера, тип питания, уровень защиты прибора от влаги и пыли. Еще одна важная характеристика – это температура, при которой можно эксплуатировать измерительное оборудование, обычно диапазон такой: от 0 до 40 градусов.

Если говорить о диапазоне измеряемой температуры, он зависит от класса прибора. Чаще применяются пирометры с пределами измерений до 365 градусов. Обратите внимание на точность показаний (этот параметр указывается в паспорте на прибор), в среднем погрешность составляет ± 2,5 градусов.

Вы все еще пользуетесь пирометром? Сравнение пирометров и тепловизоров

Если Вам нужен универсальный прибор для дистанционного измерения температуры, зачем же себя ограничивать скромными возможностями пирометра? Возьмите тепловизор! Многих смущает высокая цена, но скупой платит дважды. Рассмотрим, в чем преимущества тепловизора перед пирометром и ему подобными.

Содержание статьи

Пирометр или тепловизор?

На сегодняшний день качественные средства бесконтактной термодиагностики находят широкое применение не только в различных отраслях экономики, но и становятся незаменимыми в быту. Скажем, с их помощью эффективно определяют источники тепловых потерь в стенах и кровлях зданий, находят неисправности в работе систем отопления, электрических сетей и бытовых приборов, решают множество других, не менее важных задач.

Приборами, предназначенными для дистанционного измерения тепла, являются пирометры и тепловизоры. Именно они способны принимать и оценивать интенсивность инфракрасного излучения, исходящего от любого нагретого тела. Однако эти приборы достаточно сильно отличаются друг от друга как принципами работы и выполняемыми задачами, так и функциональными возможностями.

Основные отличия между пирометрами и тепловизорами к содержанию

Если пирометр дистанционно определяет температуру в определенной точке объекта измерения, то тепловизор еще может дополнительно отобразить наглядную двухмерную многоцветную картину распределения тепла по его поверхности (термограмма).

Иными словами, пирометр является дистанционным инфракрасным термометром, а вот тепловизор объединяет в себе свойства пирометра и видеокамеры с LCD-монитором, только съемка ведется не в видимой части спектра, а в его инфракрасной области.

Профессиональные пирометры могут производить измерения в широком диапазоне температур, но зато тепловизоры более удобны в работе, наглядны и универсальны. Впрочем, сравнительно узкий диапазон измеряемых температур тепловизором не проблема.

В компании ПЕРГАМ недавно появились тепловизоры откалиброванные в нашем сервисном центре на диапазон измерения температур от -40°С до +1200°С. Эти уникальные модели приборов (FLIR T420/T440 LE) можно приобрести только в нашей компании.
https://www.pergam.ru/action/teplovizori-pergam.htm

Сравниваем тепловизор и пирометр к содержанию

• Наглядность. В результате проведения термических измерений на экране пирометра вы видите лишь сухие числа, а вот тепловизор демонстрирует наглядную картину распределения тепла, совмещая ее для удобства с реальным изображением объекта. Все данные в виде термограмм или тепловизионного видеоряда (зависит от модели прибора) записываются на флеш карту.
• Оперативность. Чтобы получить полное понятие о термальных характеристиках крупного объекта, вам понадобится провести множество единичных замеров пирометром. Тепловизор же мгновенно отобразит на дисплее цельную картину съемки.
• Отчетность. Недорогие пирометры не сохраняют результаты проведенных измерений, а практически все тепловизоры умеют это делать.
• Универсальность. Тепловизоры, в отличие от пирометров, могут не только измерять температуру объекта, но и обнаруживать любое теплое тело, находящееся в пределах их видимости.
• Дальность действия. Если обычные пирометры эффективны на расстоянии в единицы или десятки метров от объекта измерения, то тепловизорам доступны сотни и даже тысячи. Но в данном случае применение тепловизоров не имеет целью точное измерение температуры объекта, а лишь его обнаружение и идентификацию.

Мы не пытаемся убедить вас в том, что обычный пирометр – это никуда не годный измерительный прибор. Для выполнения специфических задач он является неплохим вариантом. Тепловизор же более напоминает универсальный швейцарский армейский нож, выручающий в самых непредвиденных ситуациях.

Единственным слабым местом тепловизоров является их относительно высокая стоимость. Однако цена выглядит не такой существенной в сравнении с богатым функционалом прибора и его возможностями.

Что такое пирометр?

Слово пирометр происходит от греческого слова pyros , означающего «огонь», и метра, означающего «измерять». Пирометр — это устройство, которое определяет температуру поверхности путем измерения лучистого тепла. Обычно он используется в ситуациях, когда к измеряемой поверхности нельзя прикоснуться, либо потому, что она движется, либо потому, что это опасно. Общие разновидности включают инфракрасный пирометр и оптический пирометр.

Первый пирометр был изобретен Джозией Веджвудом, английским гончаром 18-го века. Он использовал усадку фарфора под воздействием тепла, чтобы контролировать приблизительные температуры в печах Веджвуда. Обжиг керамики и контроль температуры в печах остаются одним из основных приложений пирометрии сегодня. 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, которое создает электрический ток, который питает датчик температуры. Фокусное расстояние — точка, где инструмент имеет минимальный размер считывания пятна, и поле зрения — угол, под которым работает оптика пирометра, очень важны для правильной работы инфракрасного пирометра. Устройство определяет среднюю температуру для области, которую оно измеряет, поэтому, если измеряемый объект не заполняет поле зрения пирометра, произойдет ошибка измерения.

Точные измерения также требуют правильного определения излучательной способности поверхности. Инфракрасный свет, исходящий от поверхности, фактически является суммой трех факторов: отражательная способность — доля излучения, приходящего из другого места и отражаемого от измеряемой поверхности; коэффициент пропускания — доля излучения, приходящего из-за измеряемого объекта и проходящего через него; Коэффициент излучения — доля инфракрасного излучения, фактически излучаемого измеряемой поверхностью. Эти три значения находятся в диапазоне от нуля до одного, и вместе они составляют одно. Инфракрасные пирометры работают лучше всего, если коэффициент излучения близок к единице, и их очень трудно откалибровать для отражающих металлов и прозрачных поверхностей с коэффициентом излучения 0,2 или ниже.

Другим широко распространенным вариантом является оптический пирометр. Впервые запатентованный Эвереттом Ф. Морсом в 1899 году, оптический пирометр пропускает ток через нить накала, подключенную к датчику температуры. Оператор смотрит в окуляр на нить и измеряемую поверхность. Поскольку ток, проходящий через нить накала, меняется, так же как и температура нити накала. Когда накаливание нити совпадает с накаливанием поверхности, температура может быть считана с датчика. В большинстве приложений оптические пирометры были заменены инфракрасными пирометрами, которые обеспечивают большую точность в более широком температурном диапазоне, но оптические пирометры продолжают использоваться, особенно при измерении температуры относительно горячих и небольших объектов, таких как отжиг вольфрамовых проводов.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

ПИРОМЕТР • Большая российская энциклопедия

• В книжной версии

  Том 26. Москва, 2014, стр. 260

• Скопировать библиографическую ссылку:

  ---

Авторы: Д. Я. Свет

ПИРО́МЕТР (от греч. πῦρ – огонь, жар и …метр), при­бор для из­ме­ре­ния тем­пе­ра­ту­ры те­ла по его те­п­ло­во­му из­лу­че­нию в оп­тич. диа­па­зо­не спек­тра. Те­ло, темп-ра ко­то­ро­го из­ме­ря­ет­ся П., долж­но на­хо­дить­ся в те­п­ло­вом рав­но­ве­сии.

Пер­вым П. в ми­ре был че­ло­ве­че­ский глаз: при про­ве­де­нии за­кал­ки и от­пус­ка из­де­лий из ста­ли по цве­ту ка­ле­ния оце­ни­ва­лась их темп-ра. Бы­ла да­же со­став­ле­на «шка­ла тем­пе­ра­тур», в ко­то­рой на­блю­дае­мо­му цве­ту ста­ли (тём­но-крас­но­му, крас­но­му, оран­же­во­му) со­пос­тав­ля­лась оп­ре­де­лён­ная темп-ра. В кон. 19 в. А. Ле Ша­те­лье изо­брёл пер­вый при­бор для оп­ре­де­ле­ния темп-ры те­ла по его из­лу­че­нию. В этом П. яр­кость из­лу­че­ния ис­сле­дуе­мо­го на­гре­то­го те­ла ви­зу­аль­но срав­ни­ва­лась с яр­ко­стью на­ка­ла уголь­ной ни­ти элек­трич. лам­поч­ки, ток че­рез ко­то­рую мож­но бы­ло из­ме­нять: ко­гда яр­ко­сти урав­ни­ва­лись, из­ме­ря­ли ток, те­ку­щий че­рез нить на­ка­ла. Пред­ва­ри­тель­но про­во­ди­лась ка­либ­ров­ка лам­поч­ки, по­зво­ляв­шая со­пос­та­вить ток, те­ку­щий че­рез нить на­ка­ла, с темп-рой ни­ти. Ка­либ­ров­ка про­во­ди­лась по из­вест­ной темп-ре на­гре­то­го аб­со­лют­но чёр­но­го те­ла, для ко­то­ро­го План­ка за­кон из­лу­че­ния по­зво­ля­ет оп­ре­де­лить тер­мо­ди­на­мич. темп-ру по его из­лу­че­нию. В 21 в. ви­зу­аль­ные П. при­ме­ня­ют­ся край­не ред­ко и сня­ты с про­из­вод­ст­ва. В совр. П. из­ме­ре­ние яр­ко­сти из­лу­че­ния про­во­дит­ся при­ём­ни­ком из­лу­че­ния, пре­об­ра­зую­щим энер­гию те­п­ло­во­го из­лу­че­ния в элек­трич. ток (или из­ме­няю­щим за­дан­ный ток).

Принципиальная схема одноволнового яркостного пирометра: 1 – нагретое тело; 2 – объектив; 3 – светофильтр; 4 – приёмник излучения; 5 – усилитель фототока; 6 – регис…

На ри­сун­ке изо­бра­же­на прин­ци­пи­аль­ная схе­ма од­но­вол­но­во­го яр­ко­ст­но­го П. Те­п­ло­вое из­лу­че­ние те­ла 1 па­да­ет на объ­ек­тив 2, фо­ку­си­рую­щий его на при­ём­ни­ке из­лу­че­ния 4. Све­то­фильтр 3 по­зволя­ет вы­де­лить не­об­хо­ди­мую об­ласть спек­тра. При­ём­ни­ка­ми из­лу­че­ния мо­гут слу­жить фо­то­эле­мен­ты, фо­то­дио­ды, фо­то­ре­зи­сто­ры, тер­мо­элек­трич. стол­би­ки или бо­ло­мет­ры. Ток, вы­ра­ба­ты­вае­мый эти­ми уст­рой­ст­ва­ми, не­ве­лик, по­это­му для по­вы­ше­ния точ­но­сти из­ме­ре­ний ис­поль­зу­ют уси­ли­тель то­ка 5. Ре­ги­ст­ри­рую­щее уст­рой­ст­во 6 в совр. П. обыч­но пред­став­ля­ет со­бой дис­плей, на ко­то­ром вы­све­чи­ва­ет­ся из­ме­ряе­мая темп-ра.

В за­ви­си­мо­сти от ис­сле­дуе­мой час­ти спек­тра вы­де­ля­ют П.: мо­но­хро­ма­ти­че­ские (яр­ко­ст­ные, час­тич­но­го из­лу­че­ния), двух­вол­но­вые (П. спек­траль­но­го от­но­ше­ния, из­ме­ряю­щие темп-ру по ве­ли­чине от­но­ше­ния двух спек­траль­ных ин­тен­сив­но­стей), трёх­вол­но­вые (двой­но­го спек­траль­но­го от­но­ше­ния), мно­го­вол­но­вые (П., ис­поль­зую­щие из­бы­точ­ность ин­фор­ма­ции о темп-ре в спек­тре те­п­ло­во­го из­лу­че­ния для по­вы­ше­ния точ­но­сти из­ме­ре­ния темп-ры за счёт умень­ше­ния влия­ния коэф. из­лу­ча­тель­ной спо­соб­ности), П. сум­мар­но­го (пол­но­го) из­лу­че­ния (ис­поль­зую­щие весь спектр длин волн, ох­ва­ты­вае­мый объ­ек­ти­вом П.). На точ­ность из­ме­ре­ний влия­ет из­лу­ча­тель­ная спо­соб­ность те­ла, а так­же спо­соб­ность про­ме­жу­точ­ной сре­ды (па­ра, ды­ма и т. п.) про­пус­кать из­лу­че­ние на ис­поль­зуе­мых дли­нах волн. По­греш­ность П. пол­но­го из­лу­че­ния, свя­зан­ная с сум­мар­ной из­лу­ча­тель­ной спо­соб­но­стью те­ла, су­ще­ст­вен­но вы­ше, чем у мо­но­хро­ма­ти­че­ских П. или П. спек­траль­но­го от­но­ше­ния. Ин­ст­ру­мен­таль­ные по­греш­но­сти се­рий­ных П., гра­дуи­ро­ван­ных по аб­со­лют­но чёр­но­му те­лу, обыч­но со­став­ля­ют от 0,5% до 1,5% от верх­не­го пре­де­ла шка­лы.

П. ши­ро­ко при­ме­ня­ют­ся для из­ме­ре­ния (в т. ч. пре­ци­зи­он­но­го) темп-ры в разл. об­лас­тях нау­ки и пром-сти, напр. в сис­те­мах кон­тро­ля и ре­гу­ли­ро­ва­ния темп-ры в разл. тех­но­ло­гич. про­цес­сах.

принцип действия, схема и т.д.

Пирометр — это продвинутый прибор для определения температуры любого объекта на основе инфракрасного датчика, который считывает невидимое инфракрасное излучение, преобразует показания в температурные и выводит полученное число на дисплей. Максимальный диапазон измерения — 1000°C. Он так же известен, как бесконтактный цифровой термометр или инфракрасный пистолет.

Пирометр — бесконтактный цифровой термометр

Рекомендуем обратить внимание и на другие приборы для измерения температуры.

Хотя пирометры сравнительно недавно начали использоваться в промышленности, тем не менее они находят все более широкое применение для измерения температуры, так как они удобны, дают точные показания и более безопасны, чем другие виды температурных датчиков.

Пирометр может быть чрезвычайно полезным для поиска неисправностей в системах, где избыточный нагрев может быть одной из причин. Например, киповец может использовать пирометр для обнаружения нагретого участка на монтажной плате, не отключая цепь от источника питания либо в непосредственной близи от цепей под напряжением. Также пирометр отлично подойдет для поиска неисправностей в любом оборудовании с вращающимися частями, так как измерение с его помощью не подвергает киповца опасности соприкосновения с вращающимися частями.

Принцип работы пирометра

Основными частями инфракрасного устройства являются: линза, ИК-приемник и дисплей температурных показаний. Инфракрасное излучение, идущее от горячего объекта фокусируется линзой и подается на ИК-приемник.

Упрощенное изображение ИК-датчика и горячего объекта ИК-приемник ИК-температурного датчика может представлять собой полупроводниковый материал, термопару или термобатарею (группа термопар, соединенных вместе последовательно). Схема термобатареи

Когда ИК-приемник температурного датчика нагревается, то генерируется напряжение (имеется ввиду, что это термопара или термобатарея) или меняется сопротивление (если речь идет о полупроводниковом материале). Изменение величины напряжения и сопротивления затем преобразуется в соответствующие температурные показания и отображаются на шкале прибора. Если температура объекта уменьшается, то его инфракрасное излучение уменьшается и в данном случае меняющаяся величина сигнала сопротивления и напряжения, посылаемого в приемник будет отображена на шкале как уменьшение температуры.

Для того, чтобы определить температуру объекта бесконтактный цифровой термометр направляется на объект и нажимается спусковой механизм. Показания температуры отображаются на дисплее прибора. С помощью кнопки на приборе можно отображать оказания либо по шкале Цельсия, либо по шкале Фаренгейта.

Особенности работы пирометров

Расстояние между прибором и объектом, чья температура измеряется, не влияет на точность показаний. Однако прибор должен использоваться для диапазона, указанного изготовителем. Кроме того, чем больше расстояние между прибором и объектом, тем большая площадь зондировалась.

Некоторые пирометры имеют спусковые механизмы с двумя положениями. В первом положении спусковой крючок останавливается на полпути, и такое положение служит для сканирования поверхности или участка, где имеется неоднородность нагрева. В этом положении показания на дисплее меняются в зависимости от количества обнаруженных неоднородных участков. Это положение используется для определения приблизительной температуры объектов. Второе положение спускового механизма — это когда крючок полностью утоплен. Это положение используется для обнаружения объекта с наивысшей температурой, если объектов несколько. Когда крючок находится в этом положении, то показания на дисплее перестанут меняться, как только будет обнаружен объект с наивысшей температурой. Это положение называется «положение удержания наивысшего показания».

Другой особенностью пирометров является наличие переключателя коэффициента излучения. Переключатель коэффициента излучения компенсирует отраженное излучение, которое может повлиять на точность температурных показаний. Объекты отражают инфракрасное излучение, идущее от других объектов помимо собственного инфракрасного излучения. Однако отраженное инфракрасное излучение не является показателем истинной температуры объекта, а бесконтактный термометр не может отличить излучаемые волны от отраженных, пока вы не настроите переключатель коэффициента излучения на объект, чья температура измеряется. Большинство производителей пирометров поставляют в комплекте с прибором таблицы, где указаны коэффициенты излучения для наиболее часто измеряемых поверхностей.

Почему EGT важен | Банки Пауэр

Отслеживание температуры выхлопных газов может сэкономить большие деньги

Пирометр температуры выхлопных газов (EGT) может быть одним из самых важных измерителей на автомобиле с турбодизельным двигателем. Он может предупреждать водителя о ситуациях, которые потенциально могут повредить двигатель, а также может использоваться в качестве руководства для оптимизации экономии топлива.

Дизельные двигатели не являются прочными.Помимо работы на дизельном топливе или заправки топливного бака бензином вместо дизельного топлива, мало что может повредить или убить дизельный двигатель быстрее, чем чрезмерная температура выхлопных газов (EGT), но, как ни странно, дизельные пикапы или автодома не оборудованы. с пирометром в качестве стандартного оборудования для контроля EGT. Во время нормальной эксплуатации таких транспортных средств EGT обычно находится в безопасных пределах, но могут возникать ситуации, когда EGT становится слишком высоким, что приводит к серьезному повреждению двигателя без какого-либо предупреждения для водителя.Пирометр, отображающий EGT дизеля, может предупредить водителя об опасных условиях до того, как произойдет такое повреждение. Вероятно, поэтому пирометр Banks DynaFact является одним из самых популярных предметов, которые мы продаем, и почему пирометр DynaFact входит в состав многих наших энергосистем.

Пирометр — это датчик температуры, предназначенный для измерения высоких температур, превышающих те, которые можно измерить с помощью обычного термометра. Он состоит из датчика температуры (термопары), который помещается в зону измерения потока.Зонд подключается к манометру, который находится на безопасном расстоянии от источника высокой температуры. На дизельном топливе это означает, что датчик пирометра устанавливается в выпускном коллекторе или сразу после выхода турбины турбокомпрессора, а датчик устанавливается в кабине водителя. Цель состоит в том, чтобы измерить и отобразить EGT в градусах Фаренгейта (F.). Если датчик расположен перед турбинной частью турбокомпрессора, EGT также может называться температурой на входе в турбину.Как и следовало ожидать, EGT, измеренный после турбонаддува, называется температурой на выходе из турбины.

Можно упомянуть, что некоторые механики опасаются установки термопары пирометра в выпускной коллектор из-за опасений, что зонд сломается или сгорит и ударит в турбокомпрессор. Такой кусок постороннего материала, попавший в турбину, может вызвать серьезное повреждение, которое, в свою очередь, может сломать крыльчатку компрессора турбонагнетателя, посылая осколки во впускную систему двигателя, где может возникнуть еще большее повреждение.Хотя описанный выше сценарий пугает, он маловероятен. Сегодняшние качественные пирометры оснащены термопарами, покрытыми нержавеющей сталью, чтобы предотвратить подобные случаи. Чрезвычайно редко можно найти механика по дизельному оборудованию, который может честно сказать, что он когда-либо видел термопару, которая вышла из строя и упала в турбонагнетатель на дизельном пикапе или автодоме. С хорошим пирометром такого просто не бывает.

Установка термопары пирометра до или после турбины обычно зависит от выбора подходящего места для установки или удобства.Следует отметить, что когда EGT измеряется после турбины, температура на выходе турбины при полном открытии дроссельной заслонки или при большой нагрузке обычно будет на 200–300ºF ниже, чем EGT, измеренная в выпускном коллекторе. Падение температуры после турбонаддува указывает количество тепловой энергии в общем потоке выхлопных газов, которая использовалась для приведения в действие турбонагнетателя. Падение температуры через турбину также связано с общим потоком и скоростью потока через турбину. При частичном открытии дроссельной заслонки, при небольшой нагрузке, такой как крейсерский режим, EGT на выходе турбины может достигать 500 ° F.ниже, чем температура на входе в турбину, но общий поток выхлопных газов намного меньше, чем при полностью открытой дроссельной заслонке. На высоких оборотах турбины (при большой нагрузке) выхлопные газы просто не успевают отдать столько тепловой энергии, сколько они проходят через турбину. Из-за этого расхождения установка термопары в выпускной коллектор считается более точной. Все EGT, обсуждаемые в оставшейся части этой статьи, будут относиться к температурам на входе в турбину.

В банках мы рекомендуем установку качественного пирометра на любой турбодизельный автомобиль.Это недорогое обновление, которое позволяет водителю уберечь свой двигатель от проблем с EGT, и оно даже может быть руководством к оптимальной экономии топлива, но об этом позже. Для получения дополнительной информации о пирометре Бэнкса см. Датчики Banks DynaFact.

Так почему же важен EGT? EGT — это показатель того, насколько горячий процесс сгорания в цилиндрах, и количество «догорания», которое происходит в выпускном коллекторе. EGT также напрямую связан с соотношением воздух / топливо. Чем богаче соотношение воздух / топливо в дизеле, тем выше будет EGT.Две вещи могут создать богатую смесь при больших нагрузках или при полностью открытой дроссельной заслонке: первая — это слишком много топлива, а вторая — недостаточно воздуха. Это кажется достаточно простым, но это вторая часть, недостаточное количество воздуха, из-за которой могут возникнуть проблемы с серийным, немодифицированным грузовиком или автодомом. Все, что ограничивает поток всасываемого воздуха или плотность всасываемого воздуха, ограничивает воздушную массу, попадающую в цилиндры. Думайте об этом как о количестве кислорода, попадающем в цилиндры, чтобы поддерживать сгорание топлива. Это может включать: грязный или ограниченный воздухоочиститель, частично заблокированный воздухозаборник, высокую температуру наружного воздуха, большую высоту, ограниченный поток воздуха к радиатору или интеркулеру или через них, а также высокую температуру воды.Датчик температуры воды в автомобиле предупредит о проблеме с системой охлаждения, но другие проблемы вряд ли можно будет заметить без пирометра, если водитель не заметит чрезмерного дыма выхлопных газов. Пирометр также реагирует быстрее, чем датчик температуры воды, поэтому он позволяет водителю быстрее обнаружить проблему и избежать поломки двигателя. Ограничительная выхлопная система также может уменьшить поток воздуха через двигатель, что приведет к богатой смеси. Любое из вышеперечисленных условий может привести к чрезмерному EGT, если транспортное средство интенсивно работает, например, тянет тяжелый груз, движется с постоянной высокой скоростью, подвергается преодолению длинного подъема и т. Д.

Мы уже упоминали, что чрезмерный EGT может вызвать повреждение двигателя или турбокомпрессора, но давайте уточним. Какие детали выйдут из строя в первую очередь, зависит от конструкции и материалов, используемых в различных частях турбодизеля, но обычно все начинается с турбокомпрессора. При длительном чрезмерном EGT квадратные углы на внешних концах лопаток, где материал на турбинном колесе самый тонкий, могут раскалиться, а затем расплавиться, что приведет к скруглению квадратных углов.Если вы или ваш механик обнаружите этот признак до того, как произойдет что-то более серьезное, считайте, что вам очень повезло, потому что вскоре после плавления наконечников колесо турбины выходит из равновесия и вытирает подшипники турбокомпрессора, что может или не может привести к отказу вала разрушение турбинных и компрессорных колес. Чрезмерное количество EGT также может вызвать эрозию или растрескивание корпуса турбины. В крайних случаях высокий EGT может привести турбокомпрессор в состояние превышения скорости, которое превышает расчетную рабочую скорость из-за дополнительной тепловой энергии.В этом случае может произойти взрыв крыльчатки турбины или крыльчатки компрессора. Если турбонаддув не пойдет первым, чрезмерный EGT, если он будет продолжаться, приведет к повреждению поршней. Такие повреждения могут включать в себя деформацию поршня, плавление, горение, отверстия, трещины и т. Д. Это повреждение является накопительным, поэтому, если вы слегка обожжете верхнюю часть поршня, двигатель может продолжать работать без проблем, но в следующий раз, когда вы запустите чрезмерный EGT, больше повреждений может быть сделано, и так далее, пока не произойдет сбой. Выход из строя поршня может быть катастрофическим — это значит, что очень дорого стоит .Как минимум потребуется капитальный ремонт двигателя, а это тоже дорого. Чрезмерный EGT также может вызвать растрескивание выпускного коллектора и головки блока цилиндров. Выхлопные клапаны также могут выйти из строя из-за высокого EGT. В числе первых деталей двигателя будут повреждены детали из алюминия, поскольку алюминий имеет более низкую температуру размягчения и плавления, чем сталь или чугун. Поршни дизелей изготавливаются из алюминия, и все большее число дизелей также используют алюминиевые головки блока цилиндров.

Ранее мы упоминали, что чрезмерные EGT связаны с богатой топливно-воздушной смесью, что может быть вызвано слишком большим количеством топлива.Слишком много топлива обычно является результатом модификации турбодизеля для увеличения мощности. Не все дизели доработаны для обеспечения скорости или максимальной тяговооруженности; некоторые дизели модифицированы для улучшения характеристик буксировки и прохождения. На рынке есть много продуктов, которые утверждают, что увеличивают мощность дизельного двигателя, но почти все они увеличивают подачу топлива на полную мощность без особого внимания к EGT. Энергосистемы Бэнкс отличаются от других энергосистем Бэнкс благодаря передовой инженерии, всестороннему тестированию и откалиброванному управлению топливом. Банковские системы, от Git-Kits до первоклассных PowerPack, спроектированы и построены таким образом, чтобы избежать чрезмерного EGT.Системы Banks Power спроектированы таким образом, чтобы обеспечивать максимальную надежность Power и .

Итак, большой вопрос в том, что является чрезмерным EGT? Если все работает правильно, 1250–1300 ° F является безопасной температурой на входе в турбину, даже для продолжительной работы, миля за милей. При температуре выше 1300 ° F все может начать нервничать. Помните, что чрезмерное повреждение EGT является кумулятивным. При температуре выше 1400 градусов по Фаренгейту вы обычно играете против сложенной колоды, и проигрыш — лишь вопрос времени.Чем выше EGT, тем короче это время.

Существуют некоторые исключения из вышеуказанных ограничений EGT, если водитель готов обменять некоторый риск повреждения двигателя на короткие рывки максимальной мощности или производительности, например, на быстрое ускорение, соревнования по дрэг-рейсингу или даже грузовик. тянуть событие. Чтобы удовлетворить эту потребность, Бэнкс разработал линейку Big Hoss и линейку Six-Gun Diesel Tuner с дополнительным скоростным погрузчиком. Эти гоночные продукты позволяют работать при EGT выше 1300 градусов, но в отличие от производителей конкурирующих дизельных тюнеров, которые не устанавливают ограничений на чрезмерное EGT, Бэнкс по-прежнему строит ограничения с помощью Speed-Loader и регулируемых стопоров EGT для 7.3-литровый Ford PS Six-Gun system. Продукты Six-Gun и Speed-Loader не предназначены для использования в автодомах или пикапах, буксирующих прицепы. Владельцу дома на колесах с дизельным двигателем или пикапа, используемого для буксировки прицепа, всегда лучше перестраховаться и придерживаться ограничения в 1300 °, и энергосистемы Banks для этих транспортных средств обеспечивают такую ​​безопасную работу.

Как мы указывали ранее, высокие EGT являются результатом слишком большого количества топлива для доступного воздуха. Если вы видите, что EGT поднимаются выше 1300 ° F, самый быстрый способ уменьшить количество топлива, поступающего в двигатель, — это нажать педаль акселератора.Другое возможное решение — переключиться на пониженную передачу, если ваша скорость позволяет это. Например, в то время как двигатель может быть способен производить достаточно мощности, чтобы тянуть нагрузку на пятой передаче при высоких EGT, работа на четвертой передаче при более низких EGT определенно облегчает работу двигателя, пока не будет превышена красная линия оборотов двигателя.

Чрезмерно высокие значения EGT означают перерасход топлива, поэтому «движение по пирометру» для удержания EGT в безопасной зоне может фактически улучшить экономию топлива. Некоторые водители придерживаются этой процедуры. Это верно даже тогда, когда EGT ниже опасной точки.Конечно, вождение с помощью пирометра может доставлять неудобства и отвлекает водителя от дороги. Тем не менее, другие водители не обладают технической проницательностью или не до конца понимают динамику того, что мы только что обсудили. Кроме того, некоторые водители просто не хотят, чтобы их беспокоили. Это возвращает нас к проектированию энергосистем Банка. Все системы Banks (за исключением гоночных продуктов Banks, см. Раздел «Гонки на дизельном топливе» в другом месте на этом сайте) спроектированы так, чтобы в первую очередь улучшить способность двигателя к воздушному потоку.Увеличивая поток воздуха в дизельном топливе, можно добавлять топливо точно откалиброванным образом для увеличения мощности при сохранении приемлемого соотношения воздух / топливо, которое не создает чрезмерного EGT. Все силовые системы для Ford Power Strokes ’94-04, турбодизелей Dodge / Cummins ’94-04 с 5.9L и турбодизелей Cummins 5.9L и 8.3L ’93-02 для автодомов оснащены системой калибровки топлива Banks OttoMind для правильного добавления топлива, чтобы соответствовать увеличенному потоку воздуха таким образом, чтобы поддерживать пиковое EGT ниже 1300 ° F. Каждая система питания имеет свой собственный специально откалиброванный OttoMind для уровня мощности системы на этом конкретном автомобиле.Калибровка разработана в соответствии с рекомендациями производителя двигателя EGT и проведенными Банками обширными испытаниями. Системы питания для 24-клапанных пикапов Dodge / Cummins 5.9L ’98-04 и автодомов Cummins 5.9L ISB и 8.3L ISC ’98-02 получили дополнительное преимущество эксклюзивного TLC ² от Banks (контроль ограничения температуры), который встроен в OttoMind. TLC ² контролирует EGT и автоматически уменьшает количество топлива, добавляемого OttoMind, чтобы температура EGT не превышала 1300 ° F.Функция TLC ² недоступна для Ford Power Strokes, поскольку она несовместима с компьютерной электроникой Ford.

До сих пор мы говорили о пиковых устойчивых EGT на полной мощности или при большой нагрузке, и, конечно же, EGT необходимо ограничивать для надежности двигателя и турбокомпрессора. В остальное время EGT турбодизеля будет ниже, обычно ниже 1000 ° F, а иногда и намного ниже. Такие низкие EGT не представляют угрозы. Фактически, чем ниже EGT для данной скорости и нагрузки, тем эффективнее работает двигатель.Большинство владельцев отметят снижение EGT на крейсерских скоростях после установки энергосистемы Бэнкса на свои турбодизели, и это хорошие новости.

Что это такое и зачем он нужен

Температуру выхлопных газов (EGT) необходимо контролировать в вашем дизельном топливе. Из-за большого количества тепла, выделяемого двигателем, температура выхлопных газов может достигать почти 2000 градусов при большой нагрузке.

Алюминий

(который используется во многих основных компонентах дизельного двигателя, таких как поршни, выпускные коллекторы и даже головки двигателя) имеет температуру плавления чуть более 1220 градусов.Поскольку выхлопные газы могут достигать температуры, значительно превышающей теплоемкость различных деталей, это одна из самых важных вещей, которую необходимо контролировать. К сожалению, в большинстве автомобилей это не предусмотрено. В ваших интересах приобрести пирометр (датчик EGT).

При большой нагрузке или экстремальном ускорении выхлопные газы быстро увеличиваются и могут достигать температуры более тысячи градусов за секунды, в то время как 1200–1300 градусов не о чем беспокоиться в течение коротких периодов времени.Продолжительные периоды работы при температуре выше 1300 градусов сокращают срок службы вашего двигателя.

При подъеме тяжелого прицепа по крутому склону, тяговому усилию или гонке EGT может превышать 1800 градусов. Все, что превышает 1500 градусов, вызывает немедленное повреждение двигателя, например, плавление частей турбонагнетателя и внутреннее повреждение двигателя; плавление, растрескивание или даже продувание отверстий в поршнях или любых других компонентах, что приводит к полному отказу двигателя.

Высокие EGT вызваны чрезмерным количеством топлива или недостатком воздуха; даже в стоковых приложениях надо пирометром следить.Это также может быть полезно для экономии топлива, потому что вы можете определить, слишком ли отправляется топливо, и что все остается в идеальном рабочем диапазоне. Если вы видите, что ваши EGT становятся слишком высокими, самое быстрое решение — просто отпустить дроссель.

В общем, любая модификация для отслеживания или уменьшения EGT является идеальной. Более низкая температура выхлопных газов означает большую топливную экономичность и меньший износ двигателя. У вас есть пирометр на вашем двигателе?

Дизельный датчик пирометра

Страница продукта дизельного пирометра

Наш пирометр предназначен для работы с дизельными двигателями.Если вы ищете датчик пирометра для дизельного топлива , который можно установить на приборной панели в грузовике или автомобиле, этот датчик может соответствовать вашим потребностям. Цифровой датчик пирометра для дизельного топлива бывает трех размеров: малый (2 1/16 дюйма), средний (3 дюйма) и большой (3 1/8 дюйма и 3 3/8 дюйма). Размеры соответствуют стандартным диаметрам монтажных отверстий приборной панели. Температурный диапазон этого пирометра составляет от 40 градусов по Фаренгейту до 1850 градусов по Фаренгейту. Вы можете настроить датчик таким образом, чтобы он предупреждал вас, когда температура выхлопных газов становится слишком высокой.

Этот пирометр для дизельного топлива, также называемый датчиком температуры выхлопных газов дизельного двигателя (EGT), поставляется с полным комплектом, который включает датчик, термопару и подводящий провод. Его относительно легко установить и запрограммировать. Светодиодный дисплей может быть яркого синего или красного цвета и автоматически тускнеет в зависимости от количества окружающего света. Это позволяет вам легко считывать показания манометра, когда вы путешествуете ночью или днем. Вы можете выбрать черный цвет лицевой панели или хром без дополнительных затрат.Вы можете легко установить этот вторичный цифровой датчик температуры дизельного топлива , и если у вас есть какие-либо вопросы при установке, настройке или считывании показаний индикатора на датчике, вы можете позвонить в службу поддержки клиентов, которая поможет вам с любым проблемы, с которыми вы можете столкнуться.

Если вас беспокоит возможность контролировать температуру выхлопных газов, выходящих из вашего дизельного двигателя , вы можете подумать о приобретении этого неоригинального датчика пирометра для дизельного топлива и быть уверены, что вы будете предупреждены о повышении температуры.Зная, когда температура достигает высокого уровня тревоги, вы можете выявить потенциальную проблему в вашем грузовике, тракторе, жилом доме на колесах, автодоме или автомобиле до того, как возникнут отрицательные результаты проблемы. Если вы хотите иметь возможность контролировать температуру, этот пирометр — то, что вам нужно для вашего автомобиля. Помогите обеспечить бесперебойную работу вашего грузовика или автомобиля и сэкономить на потенциальных проблемах в дороге, установив этот простой в использовании и легко читаемый манометр для вашего грузовика. Потенциальных проблем с перегревом можно избежать, отслеживая изменение температуры с помощью этого датчика на приборной панели.

Ключевые слова: датчик температуры, датчик пирометра, датчик температуры выхлопных газов, датчик температуры выхлопных газов

Определение пирометра Merriam-Webster

py · rom · e · ter | \ pī-ərä-mə-tər \

: прибор для измерения температуры, особенно когда он выходит за пределы диапазона ртутных термометров.

Принцип работы, типы, преимущества и недостатки

Физическая величина, которую можно описать как горячность или холод любого объекта или вещества, называется температурой.Его можно измерить в различных единицах и масштабах в зависимости от требований. Температуру любого материала можно измерить с помощью различных методов и устройств. Устройства для измерения температуры используются для измерения уровня энергии физического свойства или любого вещества. В зависимости от физических свойств материала температура может быть измерена с помощью таких методов, как термометры (жидкость в стекле), электрический термометр сопротивления, радиационный термометр / инфракрасные термометры / пирометры, термопара, кремниевый диод, биметаллические устройства, колбы и капиллярные устройства. , газовые термометры постоянного объема и газовые термометры под давлением.Единица измерения температуры в системе СИ — Кельвин (k), кроме этого, она может быть измерена в шкале Цельсия (C) и шкале Фаренгейта (F). В этой статье обсуждается, что такое пирометр, принцип работы, типы, преимущества, недостатки и области применения.

Что такое пирометр?

Пирометр также известен как инфракрасный термометр, радиационный термометр или бесконтактный термометр, используемый для определения температуры поверхности объекта, которая зависит от излучения (инфракрасного или видимого), испускаемого объектом.Пирометры действуют как фотодетекторы из-за способности поглощать энергию и измерять интенсивность электромагнитных волн на любой длине волны.

Используются для измерения высокотемпературных печей. Эти устройства могут измерять температуру очень точно, точно, чисто визуально и быстро. Пирометры выпускаются в разных спектральных диапазонах (поскольку металлы — коротковолновые, а неметаллы — длинноволновые).

Пирометр-схема

Цветные пирометры используются для измерения излучения, испускаемого объектом во время измерения температуры.Они могут очень точно измерить температуру объекта. Следовательно, эти устройства имеют очень низкие ошибки измерения.

Цветные пирометры используются для определения отношения двух интенсивностей излучения с двумя спектральными диапазонами. Они доступны в сериях Metis M3 и h4 и портативных портативных устройствах Capella C3 в различных версиях.

Высокоскоростные пирометры используются для измерения температуры быстрее и быстрее, чем устройства M3. Доступны в комбинации с одноцветными и двухцветными пирометрами.Эти устройства могут создавать четкие температурные профили быстро движущихся объектов и контролировать соответствующий уровень температуры.

Принцип работы пирометра

Пирометры — это устройства для измерения температуры, используемые для определения температуры объекта и электромагнитного излучения, испускаемого объектом. Они доступны в разных спектральных диапазонах. По спектральному диапазону пирометры подразделяются на одноцветные пирометры, двухцветные пирометры и высокоскоростные пирометры.

Основной принцип работы пирометра заключается в том, что он измеряет температуру объекта, ощущая тепло / излучение, исходящее от объекта, без контакта с ним. Он регистрирует уровень температуры в зависимости от интенсивности испускаемого излучения. Пирометр состоит из двух основных компонентов, таких как оптическая система и детекторы, которые используются для измерения температуры поверхности объекта.

Когда берется любой объект, температура поверхности которого должна быть измерена пирометром, оптическая система улавливает энергию, излучаемую объектом.Затем излучение направляется на детектор, который очень чувствителен к волнам излучения. Выходной сигнал детектора относится к уровню температуры объекта из-за излучения. Обратите внимание, что температура детектора, анализируемая с использованием уровня излучения, прямо пропорциональна температуре объекта.

Излучение, испускаемое каждым объектом с его фактической температурой, превышает абсолютную температуру (-273,15 градусов по Цельсию). Это испускаемое излучение называется инфракрасным, которое находится над видимым красным светом в электромагнитном спектре.Излучаемая энергия используется для определения температуры объекта и преобразуется в электрические сигналы с помощью детектора.

Типы пирометров

Для определения температуры различных объектов пирометры делятся на 2 типа. Это,

• Оптические пирометры
• Инфракрасные / радиационные пирометры

Оптические пирометры

Это один из типов пирометров, используемых для обнаружения теплового излучения видимого спектра.Температура измеряемых горячих объектов будет зависеть от излучаемого ими видимого света. Оптические пирометры способны обеспечить визуальное сравнение откалиброванного источника света и поверхности целевого объекта. Когда температура нити накала и поверхности объекта одинакова, тогда интенсивность теплового излучения, вызванного нитью накала, сливается с поверхностью целевого объекта и становится невидимой. Когда происходит этот процесс, ток, проходящий через нить накала, преобразуется в уровень температуры.Оптический пирометр

Инфракрасные или радиационные пирометры

Эти пирометры предназначены для обнаружения теплового излучения в инфракрасной области, которая обычно находится на расстоянии 2–14 мкм. Он измеряет температуру целевого объекта по испускаемому излучению. Это излучение можно направить на термопару для преобразования в электрические сигналы. Поскольку термопара способна генерировать более высокий ток, равный выделяемому теплу. Инфракрасные пирометры состоят из пироэлектрических материалов, таких как поливинилиденфторид (PVDF), триглицинсульфат (TGS) и танталат лития (LiTaO3).

излучение или инфракрасный пирометр

Преимущества / недостатки

Обычно пирометры сравнивают с термометрами, а также имеют некоторые преимущества и недостатки при использовании.

Преимущества пирометра:

• Он может измерять температуру объекта без какого-либо контакта с ним. Это называется бесконтактным измерением.
• Имеет быстрое время отклика
• Хорошая стабильность при измерении температуры объекта.
• Он может измерять температуру различных типов объектов на разных расстояниях.

Недостатками пирометра являются

• Пирометры обычно прочные и дорогие
• На точность прибора могут влиять различные условия, такие как пыль, дым и тепловое излучение.

Приложения

Пирометры используются в различных приложениях, например,

• для измерения температуры движущихся объектов или постоянных объектов с большого расстояния.
• В металлургической промышленности
• В плавильной промышленности
• Воздушные шары для измерения тепла в верхней части баллона
• Паровые котлы для измерения температуры пара
• Для измерения температуры жидких металлов и сильно нагретых материалов.
• Для измерения температуры печи.

Часто задаваемые вопросы

1). В чем разница между термометром и пирометром

Термометр — это устройство для измерения температуры (контактное измерение), а пирометр — это термометр с дистанционным зондированием и бесконтактное устройство для измерения высоких температур

2). Что такое оптический пирометр?

Приборы для бесконтактного измерения температуры, работающие по принципу яркости целевого объекта и яркости нити накала внутри пирометра.

3). Какие приборы используются для измерения температуры?

• Термометры, термопары, пирометры, термометры (жидкостные в стекле)
• Термометр сопротивления электрический
• Радиационный термометр / Инфракрасные термометры
• Термопара
• Кремниевый диод
• Биметаллические устройства
• Колпачок и газовый элемент термометры давления газа

4). Как мы измеряем температуру?

Он измеряется термометром, откалиброванным в различных температурных шкалах, таких как шкала Цельсия (шкала Цельсия обозначается как градусы C), шкала Фаренгейта и шкала Кельвина (K).

5). Что такое единица измерения температуры в системе СИ?

Единица измерения температуры в системе СИ — Кельвин (K).

Что такое пирометр? Типы, преимущества, применение и т. Д.

Что такое пирометр? Типы, преимущества, области применения и т. Д.

Измерение температуры — важный параметр для любой отрасли. При измерении температуры требуется высокая точность.

Пирометр — это устройство, которое используется для измерения высокой температуры без контакта с каким-либо устройством.Пирометр использует тепло / излучение тела объекта для измерения температуры.

Пирометр предлагает следующие функции, например

⇒ Бесконтактное измерение температуры

⇒ Простое измерение в труднодоступных местах

⇒ Очень точная и надежная технология измерения температуры

---

Определение пирометра

Пирометр — это устройство, которое используется для измерения относительно высоких температур.Пирометр работает по принципу излучения или тепла от тела объекта для измерения температуры, поэтому его преимущество заключается в измерении температуры, не касаясь измеряемого материала.

Согласно современному определению, пирометр — это бесконтактное устройство для измерения теплового излучения от объекта с целью измерения температуры поверхности.

---

Типы пирометров

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

⇒ Оптический пирометр

⇒ Инфракрасный / радиационный пирометр

---

Пирометр оптический

На изображении выше мы видим части оптического пирометра.

⇒ Окуляр или наблюдатель находится слева, а оптическая линза — справа.

⇒ Лампа , которая генерирует эталонную температуру с помощью источника питания и реостата.

⇒ Амперметр для измерения силы тока и расчета температуры.

⇒ Между линзой и опорной лампой устанавливается абсорбционный экран .

⇒ A red filte r между опорной лампой и окуляром или наблюдателем.

Любой объект, температура которого равна абсолютному нулю, излучает или генерирует излучение. Это излучение зависит от температуры объекта.

Оптический пирометр использует это излучение для измерения температуры объекта. Яркость измеряемого объекта сравнивается с яркостью лампы при эталонной температуре.

Эталонная температура создается лампой, яркость которой можно регулировать с помощью реостата, как показано на рисунке выше.

Как это работает?

Любой объект, температура которого равна абсолютному нулю, излучает или генерирует излучение. Это излучение зависит от температуры объекта.

Излучение от источника улавливается оптической линзой. Линза помогает фокусировать тепловое излучение на лампе.

Наблюдатель начинает наблюдать за яркостью нити накала лампы. Нить лампы сравнения накладывается на температуру источника. Наблюдатель начинает изменять значение реостата.

Может быть три возможности, например

A. Когда нить накала « ТЕМНАЯ ». Тогда исходный объект горячее, чем эталонная температура, или мы можем сказать, что температура нити накала ниже, чем температура источника.

B. Когда нить накала « ЯРКО ». Тогда исходный объект холоднее, чем эталонная температура, или мы можем сказать, что температура нити накала выше, чем температура источника.

C. Когда нить накала « ИСЧЕЗИТ ». Таким образом, мы можем сказать, что температура исходного объекта и эталонная температура одинаковы.

В это время можно измерить ток, чтобы вычислить температуру.

Преимущества

• Сборка проста и портативна.
• Обеспечивает очень высокую точность с допуском ± 5 ºC.
• Нет необходимости находиться в прямом контакте с объектом, температура которого измеряется.
• Используется для измерения температуры движущихся объектов.
• Его можно легко использовать в местах, где возможно физическое измерение температуры.

Недостаток

• Измерение полностью основано на интенсивности света, оно может быть полезно только для измерения относительно высокой температуры.

---

Инфракрасный / радиационный пирометр

Как показано на рисунке, пирометр излучения имеет оптическую систему, такую ​​как оптическая линза , зеркало, регулируемый окуляр и .Тепловая энергия передается через оптическую линзу к зеркалу. Зеркало фокусирует эту энергию на детекторе.

Детектором может быть термобатарея или фотоумножитель . Фотоэлектронные умножители намного быстрее, чем термобатареи. Таким образом, измерение температуры происходит намного быстрее при использовании фотоэлектронных умножителей. Детектор преобразует собранную тепловую энергию в сигнал электрического тока и передает его на блок управления или дисплей температуры.

Преимущества

• Обладает высокими характеристиками и умеренной стоимостью.
• Обладает быстрым откликом.
• Обладает хорошей стабильностью.
• Нет необходимости находиться в физическом контакте с измеряемым объектом.

Недостаток

• Конструкция радиационного пирометра сложна.
• Излучательная способность материала мишени может повлиять на измерение.

---

Применение пирометра

Это несколько примеров использования пирометра для измерения температуры,

⇒ Измерение температуры доменной печи.

⇒ Металлургическая промышленность

⇒ Работа в металлургической печи, где температура является критическим параметром.

⇒ Паровой котел

⇒ Газотурбинные двигатели

⇒ Воздушный шар.

---

Если вам нравится этот блог, поделитесь им со своими друзьями и коллегами и оставьте свой отзыв в разделе комментариев ниже.

Вы можете прочитать больше статей о контрольно-измерительных приборах и найти книги, которые расширят ваши знания в области контрольно-измерительных приборов ⇒

Спасибо за чтение!

Связанные

Что такое пирометр? (с изображением)

Слово пирометр происходит от греческих слов pyros, , что означает «огонь», и meter, , 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 потому, что она движется, либо потому, что это было бы опасно. Общие разновидности включают инфракрасный пирометр и оптический пирометр.

Первый пирометр был изобретен Джозайей Веджвудом, английским гончаром 18 века.Он использовал усадку фарфора под действием тепла, чтобы контролировать приблизительную температуру в печах Веджвуд. Обжиг керамики и мониторинг температуры в печах остается одним из основных приложений пирометрии сегодня. В современных печах обычно используются инфракрасные пирометры, также известные как радиационные пирометры, для контроля их температуры.

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

Для точных измерений также требуется правильная оценка коэффициента излучения поверхности.Инфракрасный свет, исходящий от поверхности, на самом деле является суммой трех факторов: отражательной способности — доли излучения, исходящего откуда-то еще и отраженного от измеряемой поверхности; коэффициент пропускания — доля излучения, идущего 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, а вместе они составляют единицу. Инфракрасные пирометры работают лучше всего, если коэффициент излучения близок к единице, и их очень сложно откалибровать для отражающих металлов и прозрачных поверхностей с коэффициентом излучения 0.2 или ниже.

Другой широко используемый вариант — это оптический пирометр. Впервые запатентован Эвереттом Ф.Морзе в 1899 году оптический пирометр пропускает ток через нить накала, подключенную к датчику температуры. Оператор смотрит в окуляр на нить накала и на измеряемую поверхность. Поскольку ток через нить накала изменяется, изменяется и температура нити. Когда накал нити накала совпадает с накалом поверхности, температуру можно определить по манометру. В большинстве приложений оптические пирометры были заменены инфракрасными пирометрами, которые обеспечивают большую точность в более широком диапазоне температур, но оптические пирометры продолжают использоваться, особенно при измерении температуры относительно горячих и небольших объектов, таких как отжиг вольфрамовой проволоки.

.