что это такое? Для чего нужен? Как выбрать?
Пирометр позволяет бесконтактно замерять температуру различных поверхностей. Его активно используют в профессиональных сферах, но есть масса применений и в быту. Как правильно пользоваться этим прибором и на что обратить внимание при выборе — CHIP ответит на эти вопросы.
Что такое пирометр, и где он применяется?
Пирометр схож с обычным комнатным термометром по принципу действия, с единственной разницей в том, что может измерять температуру большего диапазона и на расстоянии. То есть не нужно прикасаться к измеряемому объекту, чтобы узнать его температуру (хотя существуют и контактные пирометры). Это весьма удобно, так как можно измерить очень горячие поверхности (до 300 — 550 °С).
Пирометр нашел применение в следующих областях:
-
Им производятся замеры температуры соединений. Например, если температура соединения фазной шины и провода 80 — 100 °С, а температура окружающей среды 20 °С, это означает, что контакт слабый, поэтому греется, и его нужно подтянуть. - Ремонт автомобиля. К примеру, вы заметили, что двигатель вашего автомобиля сильно греется, и вам нужно узнать в чем причина. Вы замеряете температуру на входном патрубке термостата и температуру радиатора. Если разница температур большая, тогда проблема может быть в работе термостата.
- Ремонт электроники и бытовой техники. Можно проверить греется ли процессор или материнская плата в компьютере. Также можно узнать температуру подшипников в движущихся узлах электродвигателей и, если она высокая, тогда производить ремонт.
- Расчет теплопотерь помещения. Пирометр позволит узнать температуру стен, окон и дверей, чтобы можно было рассчитать теплопотери и соответственно утеплить при необходимости.
- Проверка теплоотдачи отопительной системы. Устройство позволит проверить, как греет котел систему индивидуального отопления, или соответствует ли температура батарей в центральном отоплении той, которая заявлена государством (по закону).
Им производятся замеры температуры соединений. Например, если температура соединения фазной шины и провода 80 — 100 °С, а температура окружающей среды 20 °С, это означает, что контакт слабый, поэтому греется, и его нужно подтянуть.
Есть еще много других сфер, где будет полезен пирометр. В комментариях под статьей поделитесь, где вы в быту используете инфракрасный пирометр.
Как пользоваться пирометром?
Принцип действия устройства следующий: тепловой (инфракрасный) датчик принимает инфракрасное излучение от объекта и передает его на электронный блок. Электронный блок обрабатывает излучение и выдает показания температуры на дисплей устройства.
На каждом устройстве производитель указывает оптическое разрешение, то есть на каком расстоянии необходимо измерять температуру объекта. Например, на приборе DECO CWQ01 указано оптическое разрешение 12:1. Это означает, что для правильного измерения температуры необходимо расположить прибор на расстоянии равном 12*S, где S — это диаметр пятна, с которого тепловой датчик снимает показание температуры.
Предположим нам необходимо узнать температуру процессора компьютера, диаметр которого 3 см. Для точных показаний нам необходимо держать устройство на расстоянии 12 * 3 = 36 см. Если мы будем держать чуть дальше, диаметр замеряемого пятна увеличится (как луч в фонарике) и показания будут сняты не только с процессора, но и с окружающей его платы.
Каждое устройство имеет красный луч маркер. Обратите внимание, что измеряет температуру не он, а датчик, который расположен под излучателем. Луч лишь показывает место замера. Если пирометр поднести слишком близко к объекту, то пятно измерения будет находится ниже луча, и мы снимем показания не с того места, с которого хотели. Именно поэтому важно держать устройство на правильном расстоянии.
Также при замерах важно учитывать коэффициент излучения (эмиссии) объектов, которые проверяем. Каждый материал определенным образом излучает тепло, причем степень излучения может быть разной в зависимости от цвета объекта, матовой/зеркальной поверхности и окисленности (в случае металлов).
То есть коэффициент излучения — это соотношение энергии, излучаемой поверхностью материала к энергии излучения абсолютно черного объекта при равной температуре. Для абсолютно черных тел этот коэффициент равен 1. Для остальных же материалов этот коэффициент свой. В таблице ниже приведены коэффициенты для большинства материалов.
Для измерения не сильно горячих предметов можно выйти из положения, наклеив черную изоленту. Изолента немного глянцевая, поэтому ее коэффициент излучения как раз составляет 0,95. Температура на ней и будет температурой предмета. Конечно, если необходимо часто работать с разными материалами, то лучше купить модель с изменением коэффициента эмиссии.
Критерии выбора пирометров
Перед приобретением прибора, обратите внимание на следующие показатели и дополнительные функции:
- Величина погрешности. Хорошие устройства имеют погрешность в диапазоне 0,5 — 2 %. Дешевые китайские могут иметь погрешность 2 — 4 %, но учитывая, что их цена ненамного ниже, лучше взять хороший прибор.
- Автоматическое отключение. Устройство отключается, если долго не работаем им. Это увеличивает срок работы батареек. У каждой такой модели период автоматического отключения свой, поэтому точные цифры нужно уточнять у продавца.
- Регулировка коэффициента излучения. Аппараты с функцией регулирования коэффициента излучения позволят безошибочно определять температуру любых материалов. Например, таким аппаратом является Bosch PTD 1 с возможностью регулировки коэффициента эмиссии от 0,01 до 1.
- Измерение влажности. Некоторые аппараты позволяют измерять влажность воздуха, как внутри помещения, так и снаружи. Хотя это далеко не основная функция и большинству попросту не понадобится, но людям с проблемами легких придется очень даже кстати. Например, узнав влажность воздуха в офисе, можно установить стационарный увлажнитель или наоборот чаще проветривать помещение.
- Термопара.
Если вы уже приобрели себе пирометр, поделитесь в комментариях, какую модель купили, и как она ведет себя в работе!
Читайте также:
применение и замеры, поправки и погрешности при различных условиях
Содержание
У большинства недорогих пирометров коэффициент излучения стоит 0,95 и является постоянной величиной (const) без возможности изменения в самом приборе (пирометре). Поэтому при измерениях температуры различных материалов с отличным коэффициентом излучения нужно учитывать поправки, вычисляя их по формуле с использованием таблиц.
Коэффициенты излучения
Продукты.
Как и все органические материалы, пищевые продукты имеют хорошую излучательную способность, и поэтому не возникает никаких проблем при измерении их температуры с помощью пирометра.
Металлы белого цвета. Имеют очень маленький коэффициент излучения в диапазоне от 8 до14 мкм, и поэтому их температуру трудно измерять. Для измерений требуется применение покрытий, увеличивающих излучательную способность, например: краска, масляная пленка.
Оксиды металлов. В данной группе не существует постоянных показателей. Коэффициент излучения находится между 0.3 и 0.9 мкм и он сильно зависит от длины волны. Для точного определения температуры необходимо выбрать коэффициент излучения объекта. Его можно определить по таблице коэффициентов излучения, которая находиться в конце инструкции по использованию пирометра, либо посредством сравнительного измерения контактным термометром (т.е. меняя коэффициент излучения, заложенный в пирометр до совпадения с показателями контактного термометра). В противном случае можно применять покрытия с известным коэффициентом излучения.
Светлые неметаллы / темные неметаллы / пластик / продукты. Такие объекты, как белая бумага, керамика, гипс, древесина, резина, темная древесина, камень, темные краски, обладают коэффициентом излучения приблизительно 0.
95 при длине волны выше 8 мкм. Большинство органических материалов обладают коэффициентом излучения приблизительно 0.95, поэтому в основном в пирометрах устанавливается именно эта величина по умолчанию (const).
У большинства недорогих пирометров коэффициент излучения стоит 0,95 и является постоянной величиной (const) без возможности изменения в самом приборе (пирометре). Поэтому при измерениях температуры различных материалов с отличным коэффициентом излучения нужно учитывать поправки, вычисляя их по формуле с использованием таблиц (см. ниже)
Несколько примеров влияние на результаты измерений
Пример 1:Объект измерения (полуфабрикаты, Т= -22 °С) Коэффициент излучения = 0.92. Измерение производится при температуре окружающей среды +22 °С. Предварительно установленный коэффициент излучения 0.95. Показания ИК измерительного прибора: -21 °С, т.е. температура, отображенная на дисплее прибора, некорректна на 1 °С. Погрешность незначительная.
Пример 2: Объект измерения (окисленный латунный лист, Т= +200 °С) Коэффициент излучения = 0.
62.Измерение проводится при температуре окружающей среды +22 °С. Предварительно установленный коэффициент излучения 0.70. Пирометр показывает температуру+188 °С. Погрешность уже значительная и может привести к браку.
ИТОГ: Чем больше разница между температурой объекта измерения и температурой окружающей среды и меньше коэффициент излучения, тем больше ошибок измерения в случае неправильного значения коэффициента излучения.
При температурах выше температуры окружающей среды:
- Если установлен слишком высокий коэффициент излучения, отображаемая температура измерения будет слишком низкой.
- Если установлен слишком низкий коэффициент излучения, отображаемая температура измерения будет слишком высокой.
При низких температурах ниже температуры окружающей среды
- Если установлен слишком высокий коэффициент излучения, отображаемая температура измерения будет слишком низкой.
- Если установлен слишком низкий коэффициент излучения, отображаемая температура измерения будет слишком высокой.
Таблица коэффициентов излучения основных материалов
Материал | Температура, °С | Коэффициент излучения |
Алюминий, светлый листовой | 170 | 0,04 |
Асбест | 20 | 0,96 |
Асфальт | 20 | 0,93 |
Хлопок | 20 | 0,77 |
Цемент | 25 | 0,93 |
Свинец, серый окисленный | 20 | 0,28 |
Свинец, сильно окисленный | 20 | 0,28 |
Толь (кровельный материал) | 20 | 0,93 |
Лед, гладкий | 0 | 0,97 |
Лед, неровный | 0 | 0,99 |
Железо, обработан, наждаком | 20 | 0,24 |
Железо, светлое, вытравлен. | 150 | 0,13 |
Железо, выплавлен. | 100 | 0,80 |
Железо, листовое | 20 | 0,77 |
Железо, слегка поржавевшее | 20 | 0,61 |
Железо, сильно поржавевшее | 20 | 0,85 |
Пахотная земля | 20 | 0,38 |
Почва, черная глина | 20 | 0,66 |
Плитка | 25 | 0,93 |
Гипс | 20 | 0,90 |
Стекло | 90 | 0,94 |
Золото, полированное | 130 | 0,02 |
Резина, жесткая | 23 | 0,94 |
Резина, мягкая серая | 23 | 0,86 |
Древесина | 70 | 0,94 |
Галька | 90 | 0,95 |
Пробка | 20 | 0,70 |
Корунд, наждак (жесткий) | 80 | 0,86 |
Теплоотвод, темн. | 50 | 0,98 |
Медь, потускневшая | 20 | 0,04 |
Медь, с оксидной пленкой | 130 | 0,76 |
Медь, полирован. | 20 | 0,03 |
Медь, темная, оксидная | 20 | 0,78 |
Пластик (ПЭ.ПП, ПВХ) | 20 | 0,94 |
Листва | 20 | 0,84 |
Мрамор, белый | 20 | 0,95 |
Мин. | 100 | 0,93 |
Латунь, оксидная | 200 | 0,61 |
NATO-зеленый | 50 | 0,85 |
Бумага | 20 | 0,97 |
Фарфор | 20 | 0,92 |
Шифер | 25 | 0,95 |
Черная краска (матовая) | 80 | 0,97 |
Шелк | 20 | 0,78 |
Серебро | 20 | 0,02 |
Сталь (термообработал. | 200 | 0,52 |
Сталь, оксидная | 200 | 0,79 |
Глина, обожженная | 70 | 0,91 |
Инвертирован. краска | 70 | 0,94 |
Вода | 38 | 0,67 |
Кирпич, мертель, штукатурка | 20 | 0,93 |
Белый цинк (окрашен.) | 20 | 0,95 |
анодирован. ‘
покрытие краской
поверхность) Таблица ошибок (Δ) измеряемых температур, вызванных ошибками коэффициентов теплового излучения на 1%.
Если в пирометре установлен постоянный коэффициент теплового излучения Εconst (например, 0.95), при измерении температуры объекта с коэффициентом теплового излучения (ET) необходимо учитывать поправку (ΔT) при данной температуре объекта вычисляя её по формуле:
ΔТ= Δ × (Есonst — ET)
Поправка (ΔT) вычитается из измеренного значения температуры.
Температура объекта, С Ошибка (Δ), С
-50 1,3
-40 1
-30 0,8
-20 0,6
-10 0,4
0 0,3
10 0,2
20 0
30 0
40 0,1
50 0,2
60 0,3
70 0,4
80 0,5
90 0,5
100 0,6
120 0,7
140 0,9
160 1
180 1,1
200 1,2
220 1,4
240 1,5
260 1,6
280 1,8
300 1,9
320 2
340 2,2
360 2,3
380 2,4
400 2,6
420 2,7
440 2,9
460 3
480 3,2
500 3,3
550 3,7
600 4,1
650 4,5
700 4,9
750 5,3
800 5,7
850 6,1
900 6,5
950 6,9
1000 7,4
1100 8,2
1200 9,1
1300 10
1400 10,9
1500 11,9
1600 12,7
1700 13,7
1800 14,6
1900 15,5
2000 16,5
2100 17,4
2200 18,3
2300 19,3
2400 20,3
2500 21,2
2600 22,2
2700 23,1
2800 24,1
2900 25,1
3000 26
Возможные источники ошибок и неполадок
1.
Влияние внешних факторов (помех) на результат измерения. При бесконтактном измерении температуры, в добавление к влиянию типа материала и состояния его поверхности, путь передачи ИК сигнала между прибором и объектом измерения также может повлиять на результат измерения. Помехи включают в себя, например: частицы пыли и грязи, влажность (дождь), пар, газы
2. Неправильно установленный коэффициент излучения может привести к значительным ошибкам измерения.
3. После измерения температуры измерительный прибор оказывается не настроенным на новую температуру (точка сравнения). Данный фактор может привести к значительным ошибкам измерения, возникают такие же проблемы, какие и при использовании устройств с термоэлементом.
4. Рекомендуется хранить прибор в том месте, где будет производиться измерение температуры! Это позволит избежать проблемы с временем настройки прибора.
5. ИК измерение является оптическим измерением: для получения точных данных измерений регулярно производите чистку линзы.
Не проводите измерения через затуманенные линзы, например из-за пара.
6. ИК измерение является поверхностным измерением: если на поверхности объекта измерения имеется грязь, пыль, иней и т.п., то будет измеряться температура только верхнего слоя поверхности, например температура грязи. Поэтому перед измерениями убедитесь, что поверхность объекта чистая.
7. Не проводите измерения при возникновении помех сигналу.
8. Расстояние между пирометром и объектом измерения слишком высока, т.е. точка замера больше, чем сам объект измерения.
Рекомендуемые обзоры и статьи
Вступайте в наш Telegram канал: @izmerilovka и Группу в Контакте, и Вы первыми узнаете о свежих обзорах лазерных нивелиров! Мы надеемся, что наши обзоры помогут Вам определится с выбором и сэкономить деньги.
Применение пирометра
Главной функцией пирометра является определение температуры объекта на расстоянии, то есть в том случае, когда проведение обследования частей механизма не допускает прикосновения к ним (например, в силу того, что объект находится под напряжением).
Объекты, находящиеся под напряжением, исследуют с помощью инфракрасного пирометра, определяющего количество излучаемой тепловой энергии.
Отличительные характеристики данного прибора:
— высокая точность;
— низкий порог чувствительности;
— возможность проводить измерения в широком диапазоне температур;
— малая погрешность результатов.
Несмотря на многообразие пирометров, представленных на современном рынке, только несколько компаний выпускают данные измерительные приборы действительно высокого качества.
Одним из таких производителей является компания Smart Sensor. Широкий модельный ряд инфракрасных пирометров, позволяет точно подобрать необходимый прибор для выполнения измерений. При выборе прибора следует учитывать следующие параметры: диапазон измерений, вес и габариты, оптическое разрешение, длину волны и т.д.
Модели пирометра AR300 и AR842A являются наиболее популярными. Они имеют диапазон измерений от -32 (-50) до 300 (550) градусов Цельсия.
Несмотря на то, что данный диапазон — не максимально возможный для подобных приборов, пирометры оснащены лазерным целеуказателем, значительно облегчающим процесс измерения и позволяющим снять наиболее достоверные показания. Погрешность данных приборов незначительна (не превышает 2-3 градусов Цельсия), шкала деления – 0,1 градуса. Модель AR300 чаще всего применяется для анализа состояний компьютерной техники (для измерения температуры частей, находящихся под незначительным напряжением).
Модель AR842A подходит для взаимодействия и с более значительными величинами — диапазон измерений составляет -50°C-550°C.
Компактные модели пирометров AR400 и AR872D имеют ещё больший диапазон измерения, верхняя граница которого составляет 1050 градусов Цельсия. Приборы оснащены лазерным указателем, время, за которое осуществляется замер, не превышает 1 секунды. Пирометры подходят для бытового использования и использования на производстве, имеют небольшую погрешность, которая не превышает полутора процентов и малый порог квантования, обуславливающий малый размер деления прибора.
Вышеперечисленные модели (как и другие модели пирометров, изготовленные данным производителем) прекрасно подходят для измерения температуры, находящихся под напряжением объектов, имея оптимальное разрешение и коэффициент излучения. Кроме этого, температурный диапазон, имеющий большой разброс, позволяет ограничиться приобретением одной модели вместо двух – для измерений низких и высоких температур. Приборы оснащены дисплеем, на который выводятся результаты.
Благодаря высокой точности измерений, данные пирометры подходят не только для применения в быту, строительстве, теплоэнергетики и электроэнергетике, но и для разнообразных лабораторных исследований.
Для чего нужен пирометр
Как быть если необходимо измерить температуру в точке, до которой очень трудно добраться? А если точка находится в агрессивной среде? А если объект находится в постоянном движении? Пирометр легко решает эту проблему.
Испокон веков люди измеряли температуру. Казалось бы, нет ни чего проще, однако при более детальном рассмотрении этот вопрос сразу обрастает все новыми и новыми сложностями.
Существуют разные виды термометров, которые позволяли достаточно точно измерять температуру. Но и они не всегда удобны, так как для измерения термометром необходим контакт измерительного зонда с объектом измерения.
А как быть если необходимо измерить температуру в точке, до которой очень трудно добраться? А если точка находится в агрессивной среде? А если объект находится в постоянном движении? В общих чертах была поставлена задача и инженерная мысль начала поиск решения этой проблемы. Так во второй половине прошлого века появились первые пирометры. Первый пирометр был разработан и выпущен в 1967 году американской компанией WAHL. Компания смогла на основе важнейших физических открытий в этой области и начать массовое производство пирометров с высокими потребительскими характеристиками и все это смогли спрятать в маленький корпус.
Новый принцип измерения температуры
Новый принцип измерения заключался в построения сравнительных параллелей, когда вывод о температуре тела производился на основе данных инфракрасного приемника, определяющего количество излучаемой телом тепловой энергии.
Такой метод измерения позволил существенно расширить границы измерения температуры твердых и жидких тел в самых труднодоступных местах.
Принцип работы пирометра
Пирометр — это прибор, который бесконтактно производит измерение температуры разного рода тел и сред. Он работает на основе измерения мощности теплового излучения объектов в диапазоне инфракрасного излучения, а также в области видимого света. Исходя из этого, можно определить основные характеристики пирометров:
- оптическое разрешение;
- настройка степени черноты тела.
Оптическое разрешение
Оптическое разрешение или как его еще называют «Показатель визирования» — это отношение диаметра пятна визирования на поверхности объекта. Измерение температуры (излучения), с которого регистрируется пирометром, к расстоянию до объекта. Это можно представить себе так – конусный луч фонарика освещает поверхность и чем дальше поверхность, тем большее пятно засвечивается.
То есть, с увеличением расстояния до измеряемого объекта большая поверхность измеряется.
Но как быть, когда необходимо измерить очень маленький объект в окружении других объектов, имеющих разные температуры? Ответ прост – коэффициент визирования (оптическое разрешение пирометра) должен быть максимальным (то есть конус «фонарика» должен быть очень узким в предельном значении – луча). Это достигается использованием качественной оптики или проще говоря объективом пирометра. Качество объектива пирометра напрямую влияет на его стоимость. Цена одинаковых пирометров с разными объективами (коэффициентами визирования) может отличаться в десятки раз.
Для точности визирования современные пирометры имеют лазерный указатель, который показывает центр измерительного пятна. Ни в коем случае нельзя эту точку воспринимать как область измерения температуры, поскольку в зависимости от оптического разрешения область измерения будет кругом, с центром в точке от лазерного луча, с диаметром от 1 сантиметра до 1 метра.
Степень черноты
Степень черноты тела или, как его называю иначе коэффициент излучения, характеризует прежде всего свойства поверхности объекта измеряемую пирометром. Этот показатель определяется как отношение энергии, излучаемой данной поверхностью при определенной температуре к энергии излучения абсолютно черного тела при той же температуре. Он может принимать значения от 0,1 до значений, близких к 1.
Для примера: если для окисленной стальной поверхности коэффициент составляет примерно 0,85, то для полированной стали он снижается до 0,075. Это один из основных факторов, которые влияют на точность показаний. Иными словами – не может быть произведен замер температуры с большой точностью, без корректировки пирометра для конкретного объекта. Но это необходимо делать только в том случае, когда нам необходимо получить очень точные показатели измерений.
В повседневной жизни для измерения температуры погрешность, вносимая коэффициентом излучения, соизмерима и укладывается в общую погрешность, при этом необходимо учитывать «однородность» измеряемых пирометром объектов, то есть с одинаковы коэффициентом излучения или же в определенном диапазоне.
Виды пирометров
Все пирометры можно разделить по следующим категориям или признакам: по принципу измерения, по температурному диапазону и по способу эксплуатации.
По принципу измерения пирометры бывают:
- яркостные пирометры, позволяющие определять температуру объекта путем сравнения цвета с эталоном.
- Радиационные пирометры, измеряющие температуру объекта посредством пересчета мощности теплового излучения.
- Цветовые пирометры позволяют делать вывод о температуре объекта, основываясь на результатах сравнения его теплового излучения в различных спектрах.
По температурному диапазону:
- Низкотемпературные. Пирометры этого типа способны определять отрицательные температуры, при этом диапазон положительных температур может быть достаточно большим.
- Высокотемпературные. Пирометры работают в диапазоне высоких температур и не способны производить замеры объектов с отрицательной температурой.
По способу эксплуатации:
- Переносные пирометры предназначены для эксплуатации в полевых условиях. Они имеют малый вес, дисплей отображения показателей, автономное питание. Предназначены для очень широкого круга задач по измерению температуры. Могут иметь внутреннюю память и подключаться к компьютеру для передачи данных.
- Стационарные пирометры предназначены для выполнения чаше всего постоянного замера в конкретной точке. Обладают повышенной точностью и как правило не имеют своего дисплея, а передают данные на компьютер или пульт управления Способны работать при неблагоприятных условиях окружающей среды. Чаще всего применяются при необходимости замеров на промышленных предприятиях. Имеют большие размеры и вес.
Они имеют малый вес, дисплей отображения показателей, автономное питание. Предназначены для очень широкого круга задач по измерению температуры. Могут иметь внутреннюю память и подключаться к компьютеру для передачи данных.Область применения пирометров
Область применения пирометров очень велика, и они все сильнее теснят традиционные приборы для измерения температуры. Но все таки основная задача пирометров — это измерение температуры в труднодоступных местах и в местах с агрессивными средами, а так же объекты которые находятся в постоянном движении или расположены в электро или пожароопасных местах.
Как выбрать пирометр
В настоящее время предложений по продаже пирометров очень много и здесь главное не ошибиться в выборе производителя. Пирометры, которые предлагаем мы выпущены на промышленном государственном предприятии Китая, заводе по производству электронных приборов и компонентов CEM, SHENZHEN EVERBEST MACHINERY INDUSTRY CO., LTD.
Государственное предприятие СЕМ принадлежит к категории предприятий имеющих высшую оценку экспертов по качеству выпускаемой продукции. Этому предприятию предлагают свои заказы для производства многие ведущие фирмы, специализирующиеся на разработке измерительной техники. В линейке пирометров, представленных фирмой СЕМ насчитывается десятки моделей, которые обеспечивают все диапазоны измерения температуры.
Применение инфракрасных термометров (пирометров) при энергетических обследованиях
Применение инфракрасных термометров (пирометров) при энергетических обследованиях энергетического оборудования подробно изложено в книге Бажанова С. А. «Инфракрасная диагностика электрооборудования распределительных устройств» (в приложении к журналу «Энергетик» 2000 г.), ведущего специалиста АО «Фирма ОРГРЭС» в области высоковольтных испытаний электрооборудования и тепловизионной техники.
«.. В энергетике тепловизор (для обследования энергетических объектов – прим.) используется совместно с пирометром. Вначале с помощью тепловизора выявляют объекты с повышенным нагревом, а затем, используя пирометр, определяют его температуру. Поэтому точность измерения температуры определяется прежде всего параметрами применяемого пирометра.»
Радиационный пирометр
По техническим параметрам отечественные пирометры не уступают лучшим зарубежным образцам. Выбор при закупке типа пирометра пирометра зависит прежде всего от возможной области его применения и связанных с этим факторах. Так, для дистанционного контроля контактных соединений (КС) токоведущих частей и электрооборудования могут применяться пирометры с широким и малыми углами визирования. В первом случае, при угле визирования 1:60 пирометры могут применяться в электроустановках 0,4-20 кВ. Пирометры с малым углом визирования (1:200, 1:300) целесообразно в ряде случаев использовать при контроле КС (контактных соединений) в ОРУ 110-220 кВ в сочетании с тепловизором на пировидиконе. При использовании с тепловизором на пировидиконе такой пирометр должен работать при температурах до – 10 С, иметь малую массу, оптический визир, устройство запоминания максимальных показаний. Конструкция радиационного пирометра должна обеспечивать:
| Спектральный диапазон, мкм | 8 — 12 |
| Диапазон измерений температуры, °С | 0…+200 °С |
| Угол визирования | 1:120, 1:200, 1:300 |
| Температурную чувствительность, °С | -0,5…+1,0 |
| Погрешность измерений, °С | -1…-2 |
| Быстродействие, сек | менее 2 |
| Массу, кг | менее 1 |
| Индикацию значений измеряемых температур | цифровую |
| Установку коэффициента излучения (КТИ) | |
| Возможность измерения текущей и максимальной температур с их фиксацией | |
| Наличие оптического визира или лазера | |
| Малую потребляемую мощность | |
В качестве комментариев к вышеизложенной справке, взятой из книги ведущего специалиста ОРГРЭС могу добавить, что пирометры ООО «ТЕХНО-АС» показали себя себя с самой лучшей стороны при проведении энергетических обследований. Наиболее полно соответствуют предложенным характеристикам пирометры С-110 «Факел» и более совершенный С-300 «Фаворит». Рекомендуем для повышения точности измерений, особенно небольших объектов, использовать пирометр С-300 с возможностью установки на штатив, пирометр с лазерным прицелом или оптическим. Установка пирометра на штатив позволяет избежать дрожания прибора при измерении, соответственно меньше методических ошибок из-за неточного наведения на цель, влияния засветок от других тел, экранирования (затенения ) объекта.
Для чего нужен пирометр инфракрасный
Пирометр, как прибор для измерения температуры известен давно, изначально замер производился по цвету раскаленного материала и сравнивался с эталонным рисунком. Развитие современных технологий позволило создать новые аппараты – инфракрасные. Пирометр инфракрасный является прибором, позволяющим бесконтактным и не разрушающим способом измерять температуру различных сред и тел. Принцип работы аппарата заключается в использовании электронного термометра, который принимает инфракрасное излучение и преобразует его в электрический сигнал.Этот принцип позволяет получать более точные измерения довольно просто и быстро. В технической литературе такой прибор часто называют инфракрасным термометром. Его изобретение в конце ушедшего столетия позволило успешно заменить датчики температуры и термометры, которые по ряду причин невозможно использовать в технологических процессах. С выпуском инфракрасных пирометров стал возможным температурный контроль в раскаленных и опасных зонах, в труднодоступных местах и движущихся телах.
Инфракрасные пирометры выпускают двух типов: стационарные и портативные (переносные). Их применение гарантирует безопасный мониторинг технологических процессов и возможность получить точные и объективные данные. Область применения аппаратов обширна. Их используют при измерении температуры твердой поверхности, жидкости и газообразного вещества в разных сферах и областях. Для визуального просмотра и обобщения, данных все сведения можно вывести на компьютер.
Замер температуры в средах опасных для здоровья, в недоступных местах, диагностика оборудования, поиск горячих и холодных точек на объекте – вот далеко не полный перечень возможных работ с помощью такого прибора. Сегодня трудно представить работу промышленных и энергетических объектов, жилищно-коммунального хозяйства и даже торговли без применения инфракрасных пирометров.
Применение инфракрасных пирометров имеет преимущество перед другими приборами в возможности проводить измерения без сбоя технологического процесса и остановки производства. Моментальные измерения температуры работающего оборудования и его своевременная профилактика способствуют повышению производительности труда. Использование такой аппаратуры даже с точки зрения безопасности очевидна, ведь дистанционно измеряя температуру человек уже не боится получить ожог или травму. Многие приборы для удобства в работе комплектуются лазерным указателем.
Пирометры применение — Справочник химика 21
В. Термический анализ. Дифференциальный термический анализ. Для построения диаграмм плавкости применяется метод термического анализа, основанный на измерении температуры охлаждаемой системы. Кривые температура—время называются кривыми охлаждения. Особенно широкое применение этот метод получил после работ Н. С. Курнакова, который разработал конструкцию пирометра с автоматической записью температуры охлаждаемой системы. Если смесь заданного состава расплавить, а затем медленно охлаждать, то при отсутствии фазовых изменений в системе ее температура будет понижаться с постоянной скоростью. При изменении фазового состояния системы, например при выделении твердой фазы из жидкости, переходе одной твердой модификации в другую, на кривых охлаждения появляются изломы или горизонтальные участки. В зависимости от природы системы и ее состава кривые охлаждения имеют различный вид. [c.410]Инфракрасные пирометры. Одной из наиболее важных сфер применения инфракрасных пирометров являются такие эксперименты, в которых измеряется распределение температуры. Если температура поверхности превышает 200° С (и поверхность можно наблюдать визуально 112—141), то с помощью [c.317]
Применение в технике и других областях. Бор в аморфном состоянии не применяется в кристаллическом состоянии его используют в терморегуляторах, пирометрах и т. п. Применение его основано на том, что электропроводность бора сильно возрастает с повышением температуры сопротивление столбика бора с основанием 1 мм и длиной I см при обыкновенной температуре 5 млн. ом, а при 600—700° (температура красного каления) оно снижается до 2 млн. ом. Этим свойством, однако, обладает не чистый бор, а бор с примесью алюминия. О применении бора в ядерной технике говорилось выше. [c.440]
В окуляре имеется красный светофильтр 5 с механизмом установки 6, обеспечивающий сравнение яркости нити и нагретого тела в лучах с длиною волны 0,65 мкм. Для того чтобы иметь возможность измерять более высокие температуры, используется нейтральный (дымчатый) светофильтр 7, который может быть установлен при помощи механизма 8 между объективом и лампой. Этот светофильтр задерживает часть лучей, идущих от измеряемого тела, и яркость нити сравнивается с пониженной яркостью объекта. Применяя несколько таких фильтров с разной степенью поглощения, можно получить несколько температурных диапазонов применения пирометра. Нижняя граница измеряемых температур равна 700 °С, наивысшая может быть доведена до 4000 X. [c.36]
Другим примером удачного применения сканирующего радиационного пирометра является испытание крупногабаритных изделий статоров мощных электрогенераторов. Их испытания осуществлялись при нагреве обмоток пропускаемым по ним электрическим током, а сканирующая часть термографа типа Статор-Ш размещалась в центре электрогенератора и перемещалась по его длине. На термограммах четко определяются пазы с дефектными проводами, а также провода, плохо соединенные с выводами, подключенными к источнику питания, что дает возможность устранить имеющиеся дефекты до выполнения окончательного монтажа электрогенератора. [c.220]
Применение гибких световодов в пирометрах позволяет, например, осуществлять контроль воспламенения воздушно-топливной смеси в двигателях внутреннего сгорания. Для этого входные концы стекловолоконных жгутов устанавливаются в различных цилиндрах контролируемого объекта. Выходные торцы жгутов сформированы в виде одного кадра, что позволяет одновременно снимать на пленку процесс горения во всех контролируемых точках. При необходимости на ту же пленку может регистрироваться излучение эталонного источника, поданное по отдельному жгуту. [c.537]
Широкое применение находят волоконно-оптические телевизионные пирометры. Они обладают рядом преимуществ — возможностью усиления контраста изображения, высоким качеством изображения, возможностью его размножения на несколько телевизионных приемников и на большом удалении от объекта. [c.537]
В системе используется вихретоковый прибор со специальным накладным преобразователем, заключенным в двойную металлическую оболочку из коррозионно-стойкой стали, охлаждаемую водой. Для компенсации влияния изменения температуры трубы на показания прибора применен измеритель температуры — яркостный фотоэлектрический пирометр, состоящий из сферически вогнутого зеркала и фотодиода. Напряжение с фотодиода, пропорциональное температуре трубы, подается на ламповый вольтметр толщиномера и вносит соответствующую поправку в его показания. Толщина стенки измеряется при скорости движения труб до 7. .. 8 м/с. Суммарная погрешность измерения толщины стенки горячей трубы не превышает 4 % от номинального значения. [c.597]
Обычно используется оптический пирометр, хотя стандартом его применение не предусмотрено [c.379]
Область температурных измерений. Пределы применения оптических пирометров — ог 750 до 2900° С. При помощи специальных поглощающих экранов шкала может быть, увеличена до 5500 С Часто приборы [c.383]
Проблема исследования химических реакций, осуществляемых в плазме и плазменных струях, требует в первую очередь знания основных параметров применяемой плазмы — температуры, состава и их пространственно-временного распределения. Методы определения этих параметров, используемые при исследованиях чистой плазмы, могут быть применены и для изучения плазмы с введенными в нее реагентами некоторой химической реакции. Однако при этом возникают новые трудности, ввиду вносимой химическими процессами дополнительной неравновесности. Тем не менее, с необходимой осторожностью можно применять обычные методы диагностики плазмы, в первую очередь методы, основанные на исследовании собственного излучения плазмы, а именно методы оптической пирометрии и спектроскопии, достаточно хорошо разработанные в применении к пламенам и электрическим дугам. [c.196]
Целью настоящей статьи является краткое описание некоторых методов оптической пирометрии, применяемых для изучения распределения температуры и плотности заряженных частиц в плазменных струях. В качестве примера применения описанных методов приводятся результаты экспериментальной работы, выполненной авторами. [c.196]
Для подвода и отвода электрического тока на обоих концах графитовой трубы смонтированы графитовые контактные конусы 5, охлаждаемые водой. К контактным конусам подведен электрический ток (/ = 1200 а, 7 = 15 в). По мере прохождения тока по графитовой трубе выделяется тепло и рабочее пространство этой трубы нагревается до необходимой температуры. В графитовой трубе разогревается коксовая навеска 6. Температуру навески замеряют пирометром через смотровое отверстие 7 трубки. В графитовый тигель входит от 300 до 600 г кокса в зависимости от насыпной массы. Время вывода установки на режим (достижения температуры 1400 °С) составляет 3,5—4 ч. Столько же времени требуется на охлаждение. В связи с этим составление кинетических кривых на основании данных обессеривания, полученных при работе с применением печи указанной конструкции, затруднено. [c.98]
Оптическим пирометром измеряют температуру объекта путем визуального сравнения его яркости с яркостью лампы пирометра. Исследуется возможность устранения субъективных ошибок (неизбежных при визуальном сравнении) путем применения фотоумножительной трубки, служащей для повышения чувствительности прибора. Для точного измерения температуры в приборе должен быть излучатель типа черного тела. Точность измерений в области около 4000 °С, вероятно, будет порядка 10—40 °С. [c.302]
При уменьшении колебаний электросопротивлония затотовок зависимость температуры от времени будет изменяться незначительно от опыта к опыту. Это по зво-лит автоматизировать процесс ТМО путем р азработки автономных систем автоматического управления напряжением На токоподводящих плитах и давлением прессования по заданной программе. Основное достоинство таких систем — отсутствие обратной связи с температурой, что в подобных процессах осуществить довольно сложно из-за необходимости применения фотоэлектрических пирометров. Системы програм,много управления напряжением и давлением необходимо обязательно свя- [c.75]
Высокотемпературная приставка к отечественным дифрактометрам общего назначения типа ДРОН, позволяющая проводить рентгеновские исследования графита и других аналогичных веществ при высоких температурах до 3000 °С, описана в работе [9]. Приставка обеспечивает возможность проведения высокотемпературных рентгеновских исследований дифрактометрическим методом как в вакууме, так и в атмосфере инертного газа при нормальном и избыточном (до 4 атм) давлениях. Измерение температуры до 1200 °С производится термопарой, выше 1200 °С — оптическим пирометром через специальное окно в корпусе приставки. Регистрация дифракционного спектра осуществляется в пределах углов, обеспечиваемых конструкцией дифрактометра. Нагрев образца до заданной температуры достигается пропусканием тока непос-редственно через него. Следует отметить, что область применения данной высокотемпературной приставки ограничена материалом [c.139]
При измерении температуры по излу-чеш-ш также возникают погрешности, обусловленные тем, что энергия излучения от измеряемого тела поступает в пирометр, искаженная какими-то внешними факторами поглощением промежуточной среды, окислением поверхности тела, образованием шлака на поверхности жидкого металла, посторонними источниками излучения и др. При использовании калильных блоков и трубок следует иметь в виду, что собственная температура трубок и блоков может отличаться от температуры измеряемого тела, И хотя бесконтактные методы измерения температуры по излучению являются очоиь привлекательными, конкретное их применение часто наталкивается на непреодолимые трудности оценки погрешности из.мерения, которая может исчисляться сот-ня . и и тысячами градусов (сы. табл. 7,10 и 7,12), Поэтому примснеиис методов измерения температуры по излучению требует предварительного тщательного анализа конкретных условий нзмсрешш П, 10], [c.356]
Каждый пирометр должен быть алиброваи путем наблюдения при помощи него предметов с известной интенсивностью излучения. По следние могут. быть,. например, получены путем погружения абсолютно черных тел (керамических деталей с пустыми полостями) в ваины с расплавленным металлом с известной температурой. При применении пирометр имеет один основной недостаток, связанный с тем, что интенсивность излучения поверхности твердого тела или жидкости зависит не только от ее температуры, но также и от ее излучательной. способности. Когда надо по показанию пирометра определить истинную температуру, необходимо либо. знать излучательную спо-с0бн01сть поверхности, либо увеличить ее искусственно до значения, равного 1. В противном случае регистрируется кажущаяся температура, которая не совпадает с истинной температурой. В пирометрии используется ряд по-разному определяемых кажущихся температур. [c.523]
Для получения воспроизводимых результатов необходимо соблюдение стандартных условий испытания, которые регламентированы ГОСТ 2419 — 78. Электрическая схема стандартной установки обеспечивает стабилизацию напряжения и индивидуальное электрическое питание образцов. Результаты исследований показали, что не следует применять реостаты для регулирования напряжения на образцах, так как в этом случае подвижные контакты длительное время работают при относи тельно больших токах. Чтобы избежать применения реостатов предусмот рено питание установки переменным током. Особая тщательность тре буется при измерении температуры образца оптическим пирометром Чтобы исключить влияние субъективных особенностей эксперимента тора, предпочтительнее применять фотоэлектрический пирометр. [c.29]
Метод термический с применением потенциометрического пирометра, визуально-политермический рентгеновский- кристаллооптический анализ ЗСзСЬ -В1С з. [c.126]
Метод дифференциально-термический с применением потенциометрического пирометра, визуально-политермический, рентгенофазовый анализ 3Rb l- Bi U. [c.133]
В связи с этим для целей нераэрушающего контроля наибольшее применение получили бесконтактные методы измерения температуры по тепловому излучению с помощью пирометров, которые принципиально не имеют ограничений по верхнему значению измеряемых температур. В зависимости от принципа действия различают пирометры яркостные, цветовые и радиационные [1, 15, 16]. Последние, особенно предназначенные для измерения малых температур, иногда называют радиометрами (измерителями радиационного потока). Некоторые данные по параметрам различного типа пирометров приведены в табл. 5.7. [c.189]
Ввиду сравнительной сложности измерительной аппаратуры теплового контроля, особенно сканирующей, оптической или преобразовательной частей, специализированные приборы этого типа (толщиномеры, дефектоскопы и др.) серийно не выпускаются, а при организации теплового контроля используют универсальную технику (радиационный пирометр, аппаратуру типа Термопрофиль , термовизор, термоиндикаторы и т. д.), дополняя ее источниками нагрева, если он необходим, устройством для установки и перемещения контролируемого объекта и другим вспомогательным оборудованием. По такому принципу построена большая часть постов неразрушающего контроля тепловыми методами. В связи с этим тепловые методы обычно применяют в тех случаях, когда невозможно или затруднено применение более отработанных методик ультразвукового, радиационного или электромагнитного контроля. Так, например, эффективно использование теплового контроля для изделий из легких композиционных материалов, когда указанные методы неприменимы из-за значительного рассеяния излучения (ультразвук) или в связи со слабым взаимодействием с материалом контролируемого объекта. [c.209]
Трудность измерения теплового эффекта при гелеобразовании желатины связана с небольшой его величиной, для определения которой были необходимы чувствительные приборы и методы. В работах ряда авторов [107—111] для определенпя теплового эффекта гелеобразования применялись дифференциальные термопары с визуальным отсчетом и с применением фотозаписи при помощи саморегистрирующего пирометра Курнакова. Эти методы и приборы оказались недостаточно точными и чувствительными для измерения тепловых эффектов при гелеобразовании, и поэтому дальнейшие термохимические исследования гелей желатины велись по измерению теплот набухания и растворения, а также по измерению теплоемкости гелей с использованием чувствительных калориметров. Эти исследования и выявили, что теплоты растворения и набухания гелей желатины зависят от температуры, тогда как для термолизованной желатины эта зависимость не наблюдалась. Теплота плавления геля, полученная из температурной зависимости величины предельного набухания, равна 3,75 кал г белка [61], однако калориметрические исследования теплот растворения студня желатины в 8 М растя,ipe мочевины дали теплоту плавления 9 кал г [110]. [c.72]
Основные тенденции развития н применения современного тепловидения 1) усовершенствование оптнко — механических систем путем увеличения скорости сканирования, снижения массогабаритных показателей, перехода к новым системам охлаждения, использования принципов последовательного. параллельного и комбинированного сг>ема информации в сочетании с линейками приемников 2) переход к тепловизорам на основе пироэлектрических вкдиконов, которые ие требуют охлаждения и работают в телевизионном стандарте 3) разработка новых принципов тепловидения (с использованием жидкокристаллических пленочных экранов, СВЧ-термографов, твердотельных ИК-преобразователей ) 4) внедрение модульного принципа конструирования тепловн-зоров 5) широкое применение ИК-пирометров взамен тепловизоров, имеющих низкую стоимость, небольшие массу и габаритные размеры. [c.77]
Применение. Радиационные пирометры применяются для измерения температуры в условиях, когда трудно или невозможно использовать другие приборы. Например 1) температура выШе вбрхнего предела рабочего диапазона термопар 2) окружающая среда. загрязняет термопары или ограничивает продолжительность срока их службы 3) излучающий объект движется [c.382]
Применение. Оптический пирометр применяется в лабораториях и на промышленных установках для измерения температур выше 750° С. Высокая точность, которую можно получить при тщательных измерениях, позволяет применять эти пирометры в качестве стандартных приборов для экстраполировг Ния температур международной шкалы от точки затвердевания золота вверх, а также использовать их в качестве вторичных образцовых приборов в лабораторной практике. Применение оптического пирометра в промышленности определяется его способностью точно измерять температуру удаленных и труднодоступных объектов. Этот пирометр используется также для градуировки яруг.их приборов, измеряющих температуру (радиационные пирометры и термопары в защитных трубках). [c.383]
Новое направление в исследованиях многокомпонентных систем (металлических сплавов, солевых, водносолевых, органических систем и др.) было создано Николаем Семеновичем Курна-ковым (1860—1940 гг.). Сконструиро1ванный им регистрирующий пирометр позволил расширить применение метода термического анали- за. В соединении с микроскопиче-[ским исследованием структуры этот метод дает очень ценные результаты, [c.17]
Измерение температуры по излучению. Нагретые среды излучают Е видимой И инфракрасной областях спектра, поэтому для измерения температуры можно использовать оптические и фотоэлектрические пирометры. Я- А. Калашников и Л. Ф. Верещагин разработали метод измерения температуры по инфракрасному. излучению сжатого и нагретого газа при помощи фотосопротивления ФС-А1. Авторы з становили, что для правильного измерение температуры по излучению под давлением необходимо, чтобы между окном высокого давления и точкой измерения находилась прозрачная среда, плотность которой возможно меньше меняется с изменением давления и температуры. В качестве такой среды авторы применили светопровод из кварцевого полированного. стержня. Результаты исследований показали, что применение оптических пирометров в условиях высоких давлений затруднено. [c.188]
Применение оптического пирометра основано на законе излучения. Измеряемыми величинами являются энергия общего излучения, интенсивность излучения при определенной длине волны и отношение интенсивностей при двух различных длинах волн. У пирометров для измерения общего излучения световые лучи, проходящие через линзы, фокусируются на место спая вакуумной термобатареей, как это осуществлено в ардометре [183] или в пиррадио [184]. Измерения можно проводить также болометром или фотоэлементом. Первый из [c.106]
Измерение температур в области высокотемпературных процессов может представлять серьезные трудности. Рассмотрим кратко некоторые современные методы измерения, в частности применение термометров сопрстиЕления, термопар, пирометров и спектральные методы. [c.301]
Металлический волфрам находит разнообразное применение в электро- и рентгенотехнике. Из вольфрама изготовляют нити накала электрических ламп. Вольфрам для этой цели особенно пригоден благодаря большой тугоплавкости и очень малой летучести при температурах порядка 2500° С, при которых работают нити накала, упругость паров вольфрама не достигает 1 мм рт. ст. Из металлического вольфрама изготовляют также нагреватели высокоте мпературных электрических печей, выдерживающих температуры до 3000° С (во избежание омисления вольфрама нагреватели помещают в таких печах в атмосферу паров спирта или какого-либо инертного газа). В паре с графитом вольфрам применяется для термопар, работающих при 1800—1900° С, а также для оптических пирометров. Вольфрамовые электроды применяются для атомно-водородной оварви. Металлический вольфрам применяется для антикатодов рентгеновских трубок, для различных деталей электровакуумной аппаратуры, для радиоприборов, выпрямителей тока и т. д. Тонкие вольфрамовые нити (диаметром 0,018 мм) применяются в гальванометрах. Подобные же нити применяются для хирургических целей. Наконец, из металлического вольфрама изготовляются различные спиральные пружины, а также детали, для которых требуется материал, устойчивый по отношению к различным химическим воздействиям. [c.101]
Физико-химическое исследование системы кремнезем — глинозем и полиморфизма простого силиката алюминия АЬОз ЗЮг первыми произвели Шеперд и Ранкин. Вследствие высоких температур плавления смесей (1600—2100°) они пользовались оптическим пирометром системы Хольборн-Курльбаум и печью сопротивления с иридиевой обмоткой. Кроме корунда (а-глинозем, температура плавления 2035 10°С)2 и модификаций кремнезема, эти авторы определили еще только одно соединение, которое они описали как силлиманит с конгруентным плавлением при 1810 10°С. Кристаллизационная способность этого соединения была столь велика, что даже при мгновенной закалке не удалось получить силлиманитового стекла . Эвтектика кристобалита с силлиманитом кристаллизуется при температуре 1600°С (содержит глинозема около 11101%) вторая эвтектика— между корундом и силлиманитом — при температуре в 1810° и содержит окись алюминия около 64%. Шеперду и Ранкину не удалось синтезировать ни одного из других природных силикатов алюминия, а именно андалузита и кианита (дистена) даже с применением минерализаторов. По-видимому, эти опыты подтверждают результаты более ранних экспериментов [c.457]
I47. Позднее Боуэн и Грейг продолжили с применением метода систематических тепловых выдержек опыты с чистым силлиманитом и смесями обоих окислов. До температуры И750°С они получили расплавы в электропечи с нагревателем из сплава платины, содержащей 20% родия. Для более высоких температур применялась иридиевая печь. Наиболее высокие температуры измерялись оптическим пирометром, температуры ниже 1750°С — платино-родиевой термопарой. Закалочный метод был вполне применим в опытах в платино-родиевой печи, образцы же из иридиевой печи вытягивались с такой скоростью, с какой это только было возможно. В последнем случае была неизбежна мелкозернистая вторичная кристаллизация, но ее легко было отличить от более грубозернистой первичной кристаллизации. [c.458]
При проведении испыгаьшй на трубах для измерения температуры должны применяться термоэлектрические пирометры, включающие первичный прибор — термопару, непосредственно соприкасаюпотося с измеряемой средой, вторичный прибор (потенциометр) и соединительные линии, связывающие первичные и вторичные приборы. Схема соединения первичного прибора со вторичным представлена на рис. 9.19. Рекомендуется применение хромель-ко-пелевых термопар, достаточно устойчивых против воздействия окислительной среды до температуры 600-700 °С. Свободные концы термоэлектрического термометра должны быть расположены в месте, где удобно стабилизировать температуру или производить ее измерение. [c.228]
приложений | Sensortherm GmbH
Использование пирометров Sensortherm всегда востребовано, когда процессы необходимо контролировать и оптимизировать. Непрерывный мониторинг температуры с помощью пирометра или тепловизионной камеры позволяет обнаруживать изменения температуры для получения конечного продукта высокого качества.
Измеряемый материал определяет спектральный диапазон пирометра, указанные области применения приводят к рекомендации пирометра. Проконсультируйтесь с нами по поводу вашего применения или сложных измерительных задач.
Пирометры для лазерного контроля процесса и контроля температуры
Пирометры со встроенным контроллером измеряют температуру и, таким образом, одновременно контролируют заданный уровень температуры . Регулируемая мощность лазера обеспечивает стабильное качество обрабатываемого материала, даже если изменение подачи лазерного луча может вызвать скачки температуры (подробнее…).
Паспорта:
Контроль мощности лазера
Паспорта пирометра:
h416 и h418 Высокоскоростные радиационные пирометры
h422 Высокоскоростной двухцветный пирометр
Индукционный нагрев
Пирометр в сочетании с программным контроллером ПИД-регулятора Regulus обеспечивает самый быстрый и эффективный метод для быстрого обнаружения изменений температуры на компонентах с индуктивным нагревом, а напрямую устанавливает регулируемую переменную 0–10 В для управления высокочастотным генератором. Таблицы данных:
Программный контроллер ПИД-регулятора Regulus RD / RF
Таблицы данных пирометра:
Sirius SI23 — радиационный пирометр с диапазоном температур от 50 ° C и размером пятна от 1,3 мм, лазерный нацеливающий свет для юстировки , оптика с фиксированным фокусом и регулируемым положением линз.
Metis M318 с диапазоном температур от 120 ° C, временем отклика 1 мс, размером пятна от 0,7 мм с фокусируемой оптикой и лазерным наведением для юстировки.
Мониторинг разливочного потока
Интеллектуальные пирометры с режимом разливочного потока автоматически обнаруживают весь процесс разливки и обеспечивают среднюю температуру всей разливки. Нарушения, такие как просыпание горячего шлака или падение в начале или конце литья, автоматически обнаруживаются и исключаются из конечной температуры. Таким образом, контроль литья обеспечивает постоянную оценку качества конечного продукта.
Таблицы данных пирометра:
M311 Pouring Stream , двухцветные пирометры с режимом разливочного потока, нечувствительны к пыли и дыму и легко настраиваются.
Измерительные системы для тяжелых условий эксплуатации разработаны для очень суровых условий и могут использоваться с различными моделями пирометров.
Прокатные станы, установки непрерывного литья заготовок,…
Сверхмощная измерительная система в конструкции из тяжелой нержавеющей стали предназначена для непрерывного измерения температуры на прокатных станах, установках непрерывного литья и в аналогичных тяжелых промышленных условиях. Система оптимально адаптирована к условиям применения в сталелитейной промышленности.Оптическая система рассчитана на температуру окружающей среды до 250 ° C, продувочный воздух обеспечивает дополнительное охлаждение и защищает оптическую трубу и, таким образом, поле обзора пирометра от загрязнений. Электроника измерительной системы устанавливается на расстоянии до 30 метров в защищенном месте.
Лист данных:
Контроль температуры в сталелитейной промышленности с хорошо защищенными гибкими системами измерения пирометров.
Лист данных пирометра:
Измерительные системы для тяжелых условий эксплуатации разработаны для очень суровых условий и могут использоваться с различными моделями пирометров.
Измерение стеклянной капли
Коротковолновые инфракрасные измерительные приборы способны определять температуру стекла немного ниже поверхности. Таким образом, на измерение не влияет возможно охлаждение поверхности, и его легко оценить. Измерение распределения температуры стеклянных капель позволяет оптимизировать процессы нагрева.
Лист данных:
MV09 тепловизионная камера в коротковолновом спектральном диапазоне
Измерение температурного профиля
Высокоскоростные пирометры могут создавать подробный температурный профиль по быстро проходящим деталям.При использовании более медленных устройств подробная информация сглаживается и не позволяет оценить важную информацию. Например, таким образом можно сделать выводы о разной толщине материала.
Лист данных:
h409 / h416 / h418 Высокоскоростной пирометр
Как выбрать лучший пирометр SPOT для требуемого приложения?
Пирометры / термометры SPOT AMETEK Land делятся на три основных типа:
Выбор лучшего из них будет зависеть от поверхности продукта, которую вы хотите измерить, и от окружающей среды.
Пирометр Mono с одной длиной волны — самое простое и дешевое решение, но для точных измерений температуры вы должны четко видеть продукт и знать коэффициент излучения поверхности
Преимущество пирометра с двойной длиной волны Ratio заключается в том, что он может корректировать пыль, грязные окна и неизвестный или изменяющийся коэффициент излучения — при условии, что оба канала длины волны затронуты пропорционально.
Более сложный пирометр для конкретных приложений требуется для определенных поверхностей, таких как алюминий и оцинкованная / отожженная сталь, где коэффициент излучения значительно изменяется с длиной волны.
Коэффициент излучения — это ключевой параметр, который необходимо понимать для точного измерения температуры в инфракрасном диапазоне.
Коэффициент излучения поверхности — это доля излучения, которое излучает поверхность, по сравнению с теоретически возможным максимумом в соответствии с законами физики («излучение черного тела»). Коэффициент излучения противоположен коэффициенту отражения, поэтому у гладкой зеркальной поверхности с высокой отражающей способностью коэффициент излучения близок к нулю. Шероховатые, темные матовые поверхности обладают высоким коэффициентом излучения. Если у вас есть два объекта с одинаковой температурой, один яркий и блестящий, другой темный и матовый, темный будет казаться более горячим, если вы поднесете к нему руку, поскольку он излучает большую долю своего внутреннего тепла.Инфракрасный пирометр измеряет тот же эффект, что и вы. При использовании термометра Mono вам необходимо ввести правильное значение коэффициента излучения для поверхности, чтобы пирометр мог скорректировать сниженный уровень излучения, тогда как пирометры Ratio и Application могут автоматически подобрать и даже рассчитать коэффициент излучения.
Грязь и пыль, закрывающие обзор пирометра, оказывают такое же влияние на измерения, как и снижение излучательной способности — и то, и другое снижает количество собираемого излучения.Если уровень затемнения останется постоянным, можно будет ввести поправочный коэффициент для коэффициента излучения и продолжить использование термометра Mono . Однако во многих случаях облака пыли приходят и уходят, а смотровые окна постепенно становятся грязнее между циклами уборки. В этом случае следует выбрать пирометр Ratio , который может автоматически регулировать изменяющийся уровень затемнения.
Ratio и Применение Пирометры измеряют инфракрасное излучение, полученное на двух или более длинах волн, поэтому они собирают больше данных, чем пирометр с одной длиной волны Mono .Если коэффициент излучения поверхности или уровень пропускания оптического пути изменяется, фактически необходимо вычислить два неизвестных: доля излучения, поступающего на прибор, и температура. Имея два диапазона волн измерения, можно исключить пониженный уровень сигнала из уравнений и точно измерить температуру, несмотря на изменение коэффициента излучения или затемнения. В диапазоне SPOT пирометров Ratio уровень сигнала также предоставляется в качестве выходного сигнала и может быть сконфигурирован с сигналом тревоги как «предупреждение о загрязнении окна».
Пирометр Application представляет собой более сложный вариант пирометра Ratio для материалов, излучательная способность которых изменяется в зависимости от длины волны нелинейным образом. В этом случае есть несколько неизвестных: температура, коэффициент излучения на каждой длине волны и сложная взаимосвязь между изменением коэффициента излучения на этих разных длинах волн. Для каждой температуры, измеренной пирометром Application , прибор запрашивает огромный «3D набор данных» исторически измеренных значений температуры, коэффициента излучения и яркости в каждом диапазоне волн прибора.По этой причине термометры Application доступны только для определенных промышленных материалов, которые мы тщательно исследовали, таких как SPOT AL EQS для экструзии, закалки и полосы алюминия и SPOT GS для оцинкованной и отожженной стальной полосы.
ОБ АВТОРЕ
Доктор Фиона Тернер — руководитель отдела физики AMETEK Land — дипломированный физик, специализирующийся на приборостроении и метрологии. Фиона присоединилась к AMETEK Land в 2010 году в качестве менеджера отдела физики, где ее основным проектом была разработка серии пирометров SPOT, а затем и специальных моделей SPOT для алюминиевой и сталелитейной промышленности.
6 вопросов, которые мы задаем, чтобы определить лучший пирометр для вашего приложения
Каждый раз, когда мы получаем новый запрос на помощь клиенту с новым приложением, мы часто задаем серию вопросов, чтобы помочь им определить лучший (наиболее подходящий) пирометр. для их применения. Эти вопросы не выбираются случайным образом, каждый из них имеет определенную цель. Какова основная тема всех этих вопросов? Все они направлены на определение правильной длины волны.
1.Что такое целевой материал?
Знание измеренного материала мишени может помочь нам определить тип необходимой технологии. Например, для измерений бумаги или текстиля мы знаем, что смотрим на неотражающий материал с высоким коэффициентом излучения и можем использовать длинноволновый датчик общего назначения. В большинстве случаев применения со сталью мы рекомендуем использовать пирометр для измерения коэффициента излучения и шкалы. Мы знаем, что для более уникальных и сложных материалов, таких как алюминий и медь, требуется многоволновое применение.
2. Какой температурный диапазон представляет интерес?
Это довольно стандартный вопрос, который нужно задать при работе с приложением для измерения температуры. Это также относится к длине волны, которую мы используем. Хорошее общее практическое правило состоит в том, что чем длиннее длина волны, тем более низкие температуры вы можете измерить. И наоборот, чем короче длина волны, тем выше температуру, которую вы можете измерить. Также следует отметить, что коротковолновые пирометры будут давать меньше ошибок, чем длинноволновые пирометры.Особенно это актуально при высоких температурах.
3. Есть ли какие-либо оптические препятствия (вода, пар, накипь, пламя, газы сгорания, плазма, физические препятствия)?
Это, наверное, один из самых важных вопросов, которые мы задаем. Почему? Потому что при правильном выборе длины волны мы можем фактически просматривать эти различные типы помех, чтобы получить точное измерение целевого материала. Не все длины волн и продукты могут просматриваться через каждое оптическое препятствие.Вот почему также важно перечислить любые и все препятствия, которые позволят нам узнать точный тип условий, с которыми вы имеете дело, и позволят нам лучше определить, какая длина волны необходима для вашего конкретного приложения. Например, у нас есть два разных продукта: один предназначен для измерения температуры пламени, а другой — для просмотра сквозь пламя. Единственная разница между двумя моделями — длина волны.
4. Какой метод нагрева (индукционный, пламя, газовая печь, вакуумная печь)?
Если вы нагреваете объект пламенем или внутри печи, где есть дымовые газы, мы можем выбрать пирометр с длиной волны, которая просматривает это пламя и дымовые газы.Если вы работаете с индукционным нагревом, мы можем порекомендовать использовать оптоволоконную модель для просмотра через катушки индукционного нагрева. При измерении внутри вакуумной печи, создается ли плазма, через которую нам нужно смотреть (например, азот или аргон)? Опять же, выбирая правильную длину волны, вы можете просматривать через разные плазмы.
5. Каков размер мишени?
Этот вопрос поможет нам определить оптическое разрешение пирометра.Для приложений с одной длиной волны мы хотим быть уверены, что получаем полное поле зрения. Для некоторых других приложений, таких как измерение проводов, он может фактически определить, какую технологию мы будем использовать. Если мы измеряем небольшую цель, мы бы порекомендовали использовать пирометр отношения, который сильно взвешен до самой высокой температуры, которую он видит в поле зрения. Более того, использование пропорционального пирометра с большим полем обзора позволяет избежать перекоса. Пирометры отношения идеальны для небольших и / или блуждающих целей, или в случае, если пирометр случайно вылетает из его первоначального положения.
6. Какое расстояние от пирометра до цели?
Это в сочетании с размером мишени поможет определить оптическое разрешение пирометра и, как упоминалось ранее, может даже определить технологию. Для некоторых приложений физические ограничения не позволяют устанавливать пирометр близко к процессу, и его, возможно, потребуется установить на расстоянии 20 футов. Если на пути есть другие оптические барьеры, такие как строительные леса, оборудование и т. Д., Мы хотели бы убедиться, что наша оптика плотно настроена, чтобы избежать этих физических препятствий.Точно так же вы можете рассмотреть возможность использования оптоволоконной конфигурации для установки в тесных или труднодоступных местах.
Итак, с этими простыми 6 вопросами мы действительно можем сократить, какая технология пирометра подходит для вашего приложения. Нам нравится думать, что существует определенный пирометр для каждого приложения, а не то, что есть определенное количество пирометров, которые можно применить к каждому приложению.
Пирометр
Пирометр или инфракрасный термометр — это устройство для бесконтактного измерения температуры.С точки зрения физики пирометр основан на оценке электромагнитного излучения, излучаемого измеряемым объектом, пропорционального температуре объекта. Электромагнитное излучение фокусируется через входную оптику и преобразуется соответствующим инфракрасным детектором в электрический сигнал. Пирометры бывают разных типов:
Пирометр широкополосный
Широкополосные пирометры — это инфракрасные термометры, которые позволяют измерять температуру в более широком диапазоне длин волн.Типичные устройства работают в длинноволновом диапазоне от 8 до 14 мкм, что делает их пригодными для использования в большом количестве промышленных приложений.
Пирометр частичного излучения
Пирометры частичного излучения — это пирометры, спектральная чувствительность которых ограничена определенным диапазоном длин волн с помощью соответствующих фильтров. Благодаря грамотному выбору спектральных диапазонов влияние атмосферы на ослабление сигнала может быть сведено к минимуму, насколько это возможно. Для некоторых материалов (например,грамм. стекло) выбираются специальные узкополосные диапазоны длин волн, которые позволяют проводить измерения с высоким коэффициентом излучения или делают измерения в целом возможными за счет целенаправленного выбора полос поглощения в материале (тонкие пластиковые пленки в диапазоне мкм).
Пирометр соотношения
Пирометры соотношенияили даже двухцветные пирометры имеют два измерительных канала для измерения интенсивности излучения в двух близко расположенных диапазонах длин волн. Формируя отношения двух интенсивностей, в определенной степени устраняются факторы, влияющие на ослабление сигнала, такие как дым, пыль или загрязненная оптика.Поскольку переменная излучательная способность сильно варьируется в большинстве случаев в разных диапазонах длин волн, этим влиянием нельзя пренебречь или исключить в большинстве приложений.
Преимущества пирометров
• Очень быстрое измерение
• Очень длинные непрерывные диапазоны измерения (например, 250 ° C — 1800 ° C)
• Отсутствие износа
• Отсутствие влияния на измеряемый объект
• Возможно измерение на движущихся объектах
• Измерение возможно при высоких напряжениях и в агрессивных средах
Новый тип пирометра решает классические проблемы
Перепечатано из журнала R&D, сентябрь 1995 г.
Многоволновая экспертная система имеет множество применений
РАЛЬФ А.ФЕЛИС, президент
FAR Associates, Македония, Огайо 44056
Примечание редактора: Этот новый пирометр работает в диапазоне от 500 до 3500 ° C. Утверждается, что для получения чрезвычайно точных определений температуры не требуется никаких предварительных знаний о цели, включая коэффициент излучения. Он обеспечивает уникальный оперативный допуск, показатель точности каждого измерения. Эта функция позволяет пользователям убедиться, что измерение было успешным, или предупреждает их о мешающих условиях.
Радиационная пирометрия имеет много преимуществ перед другими методами измерения температуры: она быстрая, не требует контакта, не влияет на измеряемую температуру и не требует расходных материалов. Для температур выше 1800 ° C / 3300 ° F практически нет альтернативы. Пирометр, обсуждаемый в этой статье, особенно полезен в сложных приложениях, которые традиционно не находили решения. К ним относятся два широких класса: (1) где коэффициент излучения цели неизвестен или изменяется, и (2) где мешает окружающая среда.Можно добавить третий, меньший класс: приложения, в которых температура настолько высока, что не существует источника известной температуры для калибровки прибора. Во многих из этих приложений воспроизводимость некоторых пирометров позволила коррелировать их «температурные» выходные данные с качеством продукта путем проб и ошибок. Пока ничего не меняется, корреляции сохраняются. Однако изменения неизбежны: расширение процесса, разработка продуктов и процессов, ввод в эксплуатацию нового основного оборудования, автоматизация и смена операторов — все это подрывает надежность тщательно разработанных взаимосвязей.Воспроизводимости недостаточно при изменении цели и окружающей среды. Точность необходима для того, чтобы база знаний перенеслась в новую ситуацию. Без него кто-то может оказаться на позиции технического менеджера, который сказал: «Каждый раз, когда мы меняем продукт на 10%, мы должны делать 70% инженерных работ заново».
Новый тип пирометра, разработанный и испытанный в широком спектре промышленных приложений за последние 10 лет, способен решить эти проблемы. В ходе тестирования он продемонстрировал следующие атрибуты:
- Независимость от знания коэффициента излучения цели
- Онлайн-датчик точности (допуск, описывающий, насколько хорошо известна отображаемая температура)
- Исключительная точность и точность воспроизводимости 0.1% считывание легко достижимо, воспроизводимость 0,01% является стандартной
- Неограниченный отклик на высокие температуры
- Способность справляться с поглощающей или излучающей атмосферой
- Помехозащищенность
- Адаптивность ко многим ситуациям
- Широкий температурный диапазон в одной упаковке
ПРИЧИНЫ ТРУДНОСТИ
Для успешного пирометрического измерения необходимо учитывать коэффициент излучения и влияние окружающей среды. Коэффициент излучения, отношение испускаемого излучения реального излучателя к излучению идеального, может зависеть от состава, отделки поверхности, механических и термических характеристик, а также длины волны, на которой производится измерение.Это также может зависеть от температуры; тогда проблема становится круговой, которую невозможно решить. Помехи окружающей среды часто проявляются в форме поглощения или испускания теплового излучения материалом между прибором и целью. Это включает в себя как атмосферу, так и любые оптические элементы на пути. Если детектор чувствителен к длинам волн, на которых это происходит, это повлияет на результат.
Подавляющее большинство имеющихся пирометров бывает двух типов: яркостных или пропорциональных.Устройства яркости полагаются на улавливание известной доли энергии, излучаемой целью; пользователь должен знать коэффициент излучения, чтобы получить правильное значение температуры. По указанным выше причинам это может быть невозможно.
Пирометрия отношения пытается математически обойти проблему излучательной способности. Интенсивности измеряются на двух разных длинах волн и делятся. Полученное репрезентативное уравнение решается для температуры, и есть надежда, что разделение аннулировало излучательную способность.Этот метод работает, если коэффициент излучения одинаков на обеих длинах волн, но это гарантировано только для идеального или полуидеального (серого тела) излучателя. Обеспокоенность по поводу подавления коэффициента излучения влияет на конструкцию пирометров отношения: чем ближе друг к другу выбираются длины волн, тем больше вероятность подавления коэффициентов излучения; чем дальше друг от друга, тем больше величина результирующего сигнала и выше точность.
Эти проблемы относительной и абсолютной излучательной способности, а также отдельная проблема влияния окружающей среды решаются с помощью нового пирометра.Он может обнаруживать и избегать влияния излучения и поглощения в тепловом спектре, а также определять значение коэффициента излучения. Он делает и то, и другое без предварительной информации о цели или ее среде.
НОВЫЙ МНОГОЛОННЫЙ ПИРОМЕТР
Идея этого устройства возникла из разочарования, возникшего при использовании нескольких существующих пирометров для измерения температуры процесса. Каждый дал свой ответ. Мы предположили, что если можно будет использовать огромное количество инструментов и большая часть из них согласована между собой, то результат должен быть надежным.Оказалось, что все не так просто. Спустя 10 лет получившийся «толерантный» пирометр решил проблемы сложных приложений с различными целями и средами. К ним относятся керамика, стекло, композитные материалы, металлы, горение, химическое осаждение из паровой фазы и т. Д.
Страниц: 1 2 3
применение пирометра
Однако пирометр стоит дорого в производстве, и это один из недостатков. Устройство сравнивает яркость, создаваемую излучением объекта, температуру которого необходимо измерить, с яркостью эталонной температуры.Применение оптического пирометра: Оптические пирометры используются для измерения температуры расплавленных металлов или нагретых материалов. Принцип работы этого устройства заключается в согласовании интенсивности объекта с интенсивностью нити накала, которая используется в разделе Что такое кольцевой счетчик: работа, классификация и применение Что такое отталкивающий двигатель: конструкция и его работа Пирометр излучения сложен в природа. Их обычно сравнивают с термометрами, которые соприкасаются с предметом. Современный пирометр имеет оптическую систему и детектор.Паровые котлы используют это устройство, устанавливая его в перегревателе и измеряя температуру пара. Использование или применение радиационного пирометра. Чаще всего их преодолевают с помощью. Температура, возвращаемая пирометром с исчезающей нитью накала и другими подобными пирометрами, называемыми пирометрами яркости, зависит от модели. Чтобы обойти эти трудности, был разработан двухцветный пирометр.
Оптический пирометр имеет высокую точность. Пирометр — это тип термодатчика, используемый для измерения высоких температур поверхности, часто в больших печах или печах.Theme by
Серии Impac ® IS 140 и IGA 140 представляют собой цифровые высокоточные пирометры для бесконтактного измерения температуры металлов, керамики, графита и т. Д. Пирометр измеряет температуру поверхности объекта без контакта с ним. Принцип работы оптического пирометра показан на рисунке ниже. Как показано на рисунке выше, оптический пирометр состоит из следующих компонентов: излучение от источника испускается, а линза оптического объектива улавливает его.Вы можете использовать пирометры в металлургии, в том числе в плавке. Пирометры имеют множество применений, в том числе в металлургии, паровых котлах, воздушных шарах и печах с соляной ванной, среди прочего. В оптическом пирометре для измерения температуры выполняется сравнение яркости. Пирометры также обычно прочны. Оптические пирометры работают с использованием нити накала внутри пирометра. Благодаря этому свойству пирометр используется в ряде приложений. Но выводы термопары, создающей холодный спай, должны быть защищены от тепла горячего тела.Пирометр или инфракрасный термометр — это устройство для бесконтактного измерения температуры. С точки зрения физики пирометр основан на оценке электромагнитного излучения, излучаемого измеряемым объектом, пропорционального температуре объекта. Филамнет яркая. Операторы воздушного шара используют пирометры для измерения тепла в верхней части воздушного шара, чтобы гарантировать, что ткань не перегревается. Жан Аста был внештатным писателем для внутренних и международных клиентов с 2005 года.
Он может измерять высокую температуру.Устройство пирометра улавливает эти волны излучения и измеряет их, поскольку тепло может производить пропорциональные волны излучения. Рекомендации. Это, в свою очередь, меняет его интенсивность. Они делают это, измеряя длины волн в диапазоне от 0,7 до 20 микрон. Поскольку интенсивность нити накала и объекта одинакова, контур нити может полностью исчезнуть. Нить накала в колбе кажется интенсивной, поскольку ее температура выше по сравнению с температурой источника. Имеет быструю реакцию.Он включает в себя линзу для фокусировки энергии, генерируемой нагретым объектом, и направленную на нить накала лампы. Различные модели могут измерять температуру объектов с разного расстояния. Оптическая система фокусирует тепловое излучение на детектор. Оптическая система пирометра фокусируется на излучательной способности объекта. Оптические пирометры используются для измерения температуры печи и горячих тел. Датчик температуры типа пирометра излучения в основном используется для измерения температуры печей.
