28.06.2024

Пирометр что это такое: Как выбрать пирометр (2020) | Другие инструменты | Блог

Содержание

Как выбрать пирометр (2020) | Другие инструменты | Блог

Попробуйте, подсчитать, сколько приборов для измерения температуры вас окружает. Градусник, уличный термометр, домашний термометр, термометр в духовке, индикатор перегрева двигателя, термодатчики в холодильнике и морозильнике – причем это далеко не полный набор. И неудивительно – температура предметов и сред оказывает непосредственное влияние на сохранность продуктов, на работоспособность механизмов, электроники, да и нас самих. Поэтому точному измерению этой физической величины всегда придавалось большое значение.

Чаще всего мы меряем температуру контактным способом – с помощью термометра, прикладывая его к предмету или погружая в среду. Но иногда возникает необходимость произвести измерение на расстоянии. Как измерить температуру раскаленного куска металла? Быстро найти горячий участок трубопровода, проходящего на большой высоте? Определить, не перегревается ли высоковольтная шина? Контактный метод в этих случаях подходит плохо и на помощь приходят бесконтактные измерители — пирометры.

Принцип работы пирометров

Нагретые тела являются источниками инфракрасных лучей. И чем сильнее нагрето тело, тем мощнее ИК-излучение. Человеческий глаз не видит этого излучения, но для электронных сенсоров особой разницы между видимым светом и инфракрасным нет. Испускаемые предметом инфракрасные лучи проходят сквозь объектив и проецируются на сенсор, который по интенсивности излучения определяет температуру предмета.

Из принципа работы вытекают основные достоинства и недостатки пирометров. Инфракрасные лучи подчиняются законам оптики, но следует знать, что прозрачность многих материалов для инфракрасного излучения совсем не та, что для видимых лучей. Так, через обычное стекло проникают ИК-лучи с длиной волны не более 1 мкм. А большинство пирометров работает в диапазоне 8-14 мкм, и стекло для них будет непрозрачным.

Существует миф, что пирометр измеряет температуру с помощью лазерного луча – это не так, лазер служит только для прицеливания. Пятнышко лазерной указки на предмете еще не гарантирует того, что вы получите температуру именно предмета, а не оконного стекла, через которое прошел лазерный луч.

Пирометр может измерять температуру и по отраженному ИК-излучению – это может помочь при работе с труднодоступными деталями: не обязательно пытаться получить доступ к разогретой детали, для измерения температуры достаточно его отражения в зеркале. Но это же достоинство пирометра оборачивается и самым весомым недостатком – отраженный инфракрасный свет затрудняет измерение температуры и интересующего нас предмета, ведь какая-то часть ИК-излучения, идущая от него – отраженная. Чем выше отражающие способности материала, тем большую погрешность в результат вносят отраженные лучи. Для исключения этой погрешности следует знать коэффициент эмиссии поверхности предмета, температуру которого вы измеряете. Этот коэффициент характеризует отражающие способности материала и зависит от самого материала, от обработки поверхности (полировка может снизить этот коэффициент на порядок), от окраски и т. д. У большинства пирометров в руководстве приводится таблица с коэффициентами эмиссии распространенных материалов и вам потребуется ввести подходящее значение перед измерением.

У совсем простых моделей такой настройки нет, и они пригодны только для измерения температуры предметов из ограниченного списка материалов. В моделях подороже числа вводить не надо, вид материала можно выбрать в экранном меню. Но в любом случае как-то задать этот коэффициент потребуется – самостоятельно его приборы определить не в состоянии.

Еще один недостаток пирометров – они не измеряют температуру воздуха. Атомы воздуха слишком сильно рассредоточены, поэтому испускаемое ими инфракрасное излучение несравнимо мало по сравнению с излучением от любого предмета. Если даже у прибора есть функция измерения температуры воздуха, то это значит лишь, что в нем есть отдельный термометр внутри – и температуру он будет измерять только в месте нахождения.

Характеристики пирометров

Оптическое разрешение пирометра
Очевидно, «поле зрения» пирометра должно быть небольшим – чтобы пятно, которое «видит» сенсор, не превышало размеров предмета, температура которого нам интересна. Казалось бы, в чем проблема – надо подобрать объектив так, чтобы его угол зрения был минимальным. Но чем меньше площадь измеряемого пятна, тем меньше лучей проходит сквозь объектив и тем чувствительней должен быть сенсор. Поэтому оптическое разрешение пирометра – соотношение между расстоянием до предмета и диаметром пятна измерений – во многом определяет его функциональность и цену.

Приборы с небольшим оптическим разрешением – до 10:1 чаще используются для несложных измерений и в быту. Рабочее расстояние таких приборов – не более 1 метра, на больших расстояниях точность измерений сильно снижается.

Приборы с оптическим разрешением до 30:1 уже могут использоваться для измерения температуры небольших объектов на расстояниях до 3 метров.

Оптическое разрешение от 50:1 встречается обычно у профессиональных пирометров – они позволяют с высокой точностью измерять температуру тел на больших расстояниях, но и стоят в разы дороже бытовых.

Многие приборы снабжаются дополнительными функциями, позволяющими точнее «сфокусироваться» на интересующем вас объекте при одном и том же оптическом разрешении. Функция мин/макс значение, например, позволяет вывести на экран максимальное и минимальное значения температуры, которые прибор «увидел» внутри пятна. С этой функцией вы сможете определить температуру небольшого предмета, даже если пятно измерений больше его по размерам и в него попало много других, более холодных, предметов.

Некоторые приборы дают возможность настройки того, какую температуру будет показывать индикатор во время измерения: максимальную по пятну, среднюю или минимальную.

Функция непрерывного измерения пригодится при поиске точек утечки тепла или неисправных электрических элементов. С этой функцией вы можете перемещать лазерный маркер по интересующей вас поверхности, а пирометр будет в режиме непрерывного измерения выводить температуру поверхности в районе маркера.

Минимальная и максимальная определяемая температуры задают диапазон, в котором можно использовать прибор. Подбирайте параметры в соответствии с тем, каковы температуры интересующих вас объектов. Базовые модели обычно измеряют в пределах ‑50…500ºС, и для бытовых измерений этого вполне достаточно. Минимальная определяемая температура ниже -50 у этих приборов практически не встречается, а максимальная может достигать 2200ºС, но чем шире диапазон, тем дороже будет стоить пирометр.

Время отклика будет для вас важным, если нужно произвести множество измерений или если измеряемая температура меняется быстро. Например, под действием электрического тока некачественное контактное соединение может нагреться за секунду на сотни градусов. В этом случае времени отклика в 1 секунду будет слишком много – лучше брать прибор с временем отклика 0,5 секунд. Если и этого мало, придется раскошелиться – профессиональные модели обладают временем отклика до 0,15 секунд, но и стоят они соответственно.

Коэффициент эмиссии определяет, на какой материал настроен прибор. Бытовые приборы имеют коэффициент 0,95 – они подойдут для измерения температуры предметов из матового пластика, бетона, кирпичей, человеческого тела и т. д. (см. таблицу).

Если коэффициент эмиссии материала, температуру которого вы хотите измерить, сильно отличается от 0,95, то его нужно привести к нужному значению, наклеив на поверхность кусок изоленты, покрасив матовой краской и т.п. Если это невозможно сделать, то лучше сразу подбирать прибор с изменяемым коэффициентом эмиссии – большинство таких приборов позволяют задавать его в диапазоне от 0,1 до 1.

Определение влажности говорит о том, что в прибор встроен гигрометр. Он определяет влажность окружающего воздуха, но никак не предмета, на который нацелен лазерный маркер (как некоторые думают). Зачем это нужно? Чаще всего этой функцией пользуются для определения точки росы и оценки риска выпадения конденсата на исследуемых поверхностях.

Пирометры с определением влажности, как правило, умеют сами рассчитывать точку росы и при измерении температуры поверхности, могут сразу сообщить – появится ли на ней конденсат. Это может быть очень важно в складах, теплицах, да и в жилых помещениях тоже. Выпадение конденсата – неприятность само по себе, но при определенных температурах оно еще и способствует образованию плесени. Некоторые пирометры имеют функцию определения риска образования плесени.

Варианты выбора пирометров

Для бытовых целей вполне подойдет недорогой пирометр с диапазоном -50…500ºС – с его помощью вы сможете определить температуру сковородки, мяса в духовке или двигателя машины, не рискуя обжечься.

Для дистанционного определения температуры раскаленных и расплавленных металлов вам потребуется прибор с широким диапазоном и большим оптическим разрешением.

Если пирометр нужен вам, чтобы следить за климатом в помещениях, выбирайте среди приборов с определением влажности – он поможет вам избежать сырости и плесени.

Если вы делаете множество измерений, выбирайте среди приборов с памятью – чтобы избавить себя от необходимости записывать каждое значение.

Пирометр — это… Что такое Пирометр?

Переносной пирометр инфракрасного излучения

Стационарный пирометр инфракрасного излучения

Оптический пирометр

Пирометр — прибор для бесконтактного измерения температуры тел. Принцип действия основан на измерении мощности теплового излучения объекта измерения преимущественно в диапазонах инфракрасного излучения и видимого света.

Назначение

Пирометры применяют для дистанционного определения температуры объектов в промышленности, быту, сфере ЖКХ, на предприятиях, где большое значение приобретает контроль температур на различных технологических этапах производства (сталелитейная промышленность, нефтеперерабатывающая отрасль). Пирометры могут выступать в роли средства безопасного дистанционного измерения температур раскаленных объектов, что делает их незаменимыми для обеспечения должного контроля в случаях, когда физическое взаимодействие с контролируемым объектом невозможно из-за высоких температур. Их можно применять в качестве теплолокаторов (усовершенствованные модели), для определения областей критических температур в различных производственных сферах.

История

Один из первых пирометров изобрёл Питер ван Мушенбрук. Изначально термин использовался применительно к приборам, предназначенным для измерения температуры визуально, по яркости и цвету сильно нагретого (раскалённого) объекта. В настоящее время смысл несколько расширен, в частности, некоторые типы пирометров (такие приборы правильнее называть инфракрасные радиометры) измеряют достаточно низкие температуры (0 °C и даже ниже).

Развитие современной пирометрии и портативных пирометров началось с середины 60-х годов прошлого столетия и продолжается до сих пор. Именно в это время были сделаны важнейшие физические открытия, позволившие начать производство промышленных пирометров с высокими потребительскими характеристиками и малыми габаритными размерами. Первый портативный пирометр был разработан и произведен американской компанией Wahl в 1967 году. Новый принцип построения сравнительных параллелей, когда вывод о температуре тела производился на основе данных инфракрасного приемника, определяющего количество излучаемой телом тепловой энергии, позволил существенно расширить границы измерения температур твердых и жидких тел.

Классификация пирометров

Пирометры можно разделить по нескольким основным признакам:

  • Яркостные. Позволяют визуально определять, как правило, без использования специальных устройств, температуру нагретого тела, путем сравнения его цвета с цветом эталонной нити.
  • Радиационные. Оценивают температуру посредством пересчитанного показателя мощности теплового излучения. Если пирометр измеряет в широкой полосе спектрального излучения, то такой пирометр называют пирометром полного излучения.
  • Цветовые (другие названия: мультиспектральные, спектрального отношения) — позволяют делать вывод о температуре объекта, основываясь на результатах сравнения его теплового излучения в различных спектрах.

Температурный диапазон

  • Низкотемпературные. Обладают способностью показывать температуры объектов, обладающих даже отрицательными значениями этого параметра.
  • Высокотемпературные. Оценивают лишь температуру сильно нагретых тел, когда определение «на глаз» не представляется возможным. Обычно имеют сильное смещение в пользу «верхнего» предела измерения.

Исполнение

  • Переносные. Удобны в эксплуатации в условиях, когда необходима высокая точность измерений, в совокупности с хорошими подвижными свойствами, например для оценки температуры труднодоступных участков трубопроводов. Обычно снабжены небольшим дисплеем, отображающим графическую или текстово-цифровую информацию.
  • Стационарные. Предназначены для более точной оценки температуры объектов. Используются в основном в крупной промышленности, для непрерывного контроля технологического процесса производства расплавов металлов и пластиков.

Визуализация величин

  • Текстово-цифровой метод. Измеряемая температура выражается в градусах на цифровом дисплее. Попутно можно видеть дополнительную информацию.
  • Графический метод. Позволяет видеть наблюдаемый объект в спектральном разложении областей низких, средних и высоких температур, выделенных различными цветами.

Вне зависимости от классификации, пирометры могут снабжаться дополнительными источниками питания, а также средствами передачи информации и связи с компьютером или специализированными устройствами (обычно через шину RS-232).

Основные источники погрешности пирометров

Самыми важными характеристиками пирометра, определяющими точность измерения температуры являются оптическое разрешение и настройка степени черноты объекта [1].

Иногда оптическое разрешение называют показателем визирования. Этот показатель рассчитывается как отношение диаметра пятна (круга) на поверхности, излучение с которого регистрируется пирометром к расстоянию до объекта. Чтобы правильно выбрать прибор, необходимо знать сферу его применения. Если необходимо проводить измерения температуры с небольшого расстояния, то лучше выбрать термометр с небольшим разрешением, например, 4:1. Если температуру необходимо измерять с расстояния в несколько метров, то рекомендуется выбирать пирометр с большим разрешением, чтобы в поле зрения не попали посторонние предметы. У многих пирометров есть лазерный целеуказатель для точного наведения на объект.

Cтепень черноты (или коэффициент излучения) характеризует свойства поверхности объекта, температуру которого измеряет пирометр. 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 близких к 1. Неправильный выбор коэффициента излучения — основной источник погрешности для всех пирометрических методов измерения температуры [2]. На коэффициент излучения сильно влияет окисленность поверхности металлов. Так, если для стали окисленной коэффициент составляет примерно 0,85, то для полированной стали он снижается до 0,075. [3]

Применения

Теплоэнергетика — для быстрого и точного контроля температуры на участках не доступных или мало доступных для другого вида измерения.

Электроэнергетика — контроль и пожарная безопасность, эксплуатация объектов (железнодорожный транспорт — контроль температуры букс и ответственных узлов грузовых и пассажирских вагонов).

Лабораторные исследования — при проведении исследований активных веществ в активных средах, а также в тех случаях, при которых контактный метод нарушает чистоту эксперимента (например, тело настолько мало что при измерении контактным методом потеряет существенную часть теплоты, или просто слишком хрупкое для такого типа измерения). Применяется в космонавтике (контроль, опыты)

Строительство — пирометры применяют для определения теплопотерь в зданиях жилого и промышленного назначения, на теплотрассах, для эффективного нахождения прорывов теплоизоляционной оболочки.

Бытовое применение — измерение температуры тела, пищи при приготовлении, и многое другое.

Отдельная большая область применения пиросенсоров — датчики движения в системах охраны зданий. Датчики реагируют на изменение инфракрасного излучения в помещении.

Примечания

См. также

Ссылки

Литература

Книги

  • Линевег Ф. Измерение температур в технике. Справочник. — Москва «Металлургия», 1980
  • Криксунов Л. З. Справочник по основам инфракрасной техники. — М.: Советское радио, 1978. — 400 с.
  • Кременчугский Л. С., Ройцина О. В. Пироэлектрические приемники излучения. — Киев: Наук. думка, 1979. — 381 с.
  • Температурные измерения. Справочник. — Киев: Наукова думка, 1989, 703 с.
  • Рибо Г. Оптическая пирометрия, пер. с франц., М. — Л., 1934
  • Гордов А. Н. Основы пирометрии, 2 изд., М., 1971.

Журналы

  • Белозеров А. Ф., Омелаев А. И., Филиппов В. Л. Современные направления применения ИК радиометров и тепловизоров в научных исследованиях и технике. // Оптический журнал, 1998, № 6, с.16.
  • Скобло В. С. К оценке дальности действия тепловизионных систем. // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2001. Т.44, № 1, с. 47.
  • Захарченко В. А., Шмойлов А. В. Приемник инфракрасного излучения // Приборы и техника эксперимента, 1979, № 3, с.220.
  • Исмаилов М. М., Петренко А. А., Астафьев А. А., Петренко А. Г. Инфракрасный радиометр для определения тепловых профилей и индикации разности температур. // Приборы и техника эксперимента, 1994, № 4, с.196.
  • Мухин Ю. Д., Подъячев С. П., Цукерман В. Г., Чубаков П. А. Радиационные пирометры для дистанционного измерения и контроля температуры РАПАН-1 и РАПАН-2 // Приборы и техника эксперимента, 1997, № 5, с. 161.
  • Афанасьев А. В., Лебедев В. С., Орлов И. Я., Хрулев А. Е. Инфракрасный пирометр для контроля температуры материалов в вакуумных установках // Приборы и техника эксперимента, 2001, № 2, с.155-158.
  • Авдошин Е. С. Светопроводные инфракрасные радиометры (обзор) // Приборы и техника эксперимента, 1988, № 2, с.5.
  • Авдошин Е. С. Волоконный инфракрасный радиометр. // Приборы и техника эксперимента, 1989, № 4, с.189.
  • Сидорюк О. Е. Пирометрия в условиях интенсивного фонового излучения. // Приборы и техника эксперимента, 1995, № 4, с.201.
  • Порев В. А. Телевизионный пирометр // Приборы и техника эксперимента, 2002, № 1, с.150.
  • Широбоков А. М., Щупак Ю. А., Чуйкин В. М. Обработка тепловизионных изображений, получаемых многоспектральным тепловизором «Терма-2». // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2002. Т.45, № 2, с.17.
  • Букатый В. И., Перфильев В. О. Автоматизированный цветовой пирометр для измерения высоких температур при лазерном нагреве. // Приборы и техника эксперимента, 2001, № 1, с.160.
  • Chrzanowski K., Bielecki Z., Szulim M. Comparison of temperature resolution of single-band, dual-band and multiband infrared systems // Applied Optics. 1999. Vol. 38 № 13. p. 2820.
  • Chrzanowski K., Szulim M. Error of temperature measurement with multiband infrared systems // Applied Optics. 1999. Vol. 38 № 10. p. 1998.

Нюансы выбора пирометра: обзор популярных моделей

Пирометр – устройство, предназначенное для измерения температуры тел бесконтактным способом. Поэтому пирометры называют еще бесконтактными термометрами. Принцип измерения основан на фиксации теплового излучения в инфракрасном диапазоне, или в зоне видимого света.

Пирометры широко применяются в строительстве, тепло- и электроэнергетике, а также при лабораторных исследованиях. Чтобы правильно выбрать этот прибор, необходимо знать его основные разновидности, и функции, которые пирометры могут выполнять. Только качественный пирометр дает гарантированно точные измерения и прослужит долго.

Классификация пирометров

По принципу работы все пирометры разделяются на следующие группы:

  • Оптические – работают по принципу сравнения света, который излучает объект измерения, со светом от нити в измерительной лампе накаливания. Их разновидность – яркостные пирометры.
  • Радиометры – измеряют мощность теплового излучения объекта, пересчитывая её в температуру в градусах.
  • Цветовые или мультиспектральные – высчитывают температуру, сравнивая тепловое излучение в различных участках спектра.

По методу прицеливания:

  • С оптическим прицелом – применяются для замеров на больших расстояниях от объекта, при прямом солнечном свете и для высокотемпературных измерений.
  • С лазерным прицелом – отличаются повышенной точностью, измеряют температуру участка между лазерными указателями.

По диапазону температур:

  • Высокотемпературные – работают в диапазоне до +1000° C и более, применяются для измерения температуры сильно нагретых тел, когда контактное измерение невозможно.
  • Низкотемпературные – диапазон до -50°C.

В Вашей сфере деятельности необходим пирометр?

ПостоянноНе часто

По исполнению:

  • Переносные – наиболее универсальны, отличаются компактными размерами, по точности не уступают стационарным.
  • Стационарные – применяются в тяжелой промышленности для контроля литейного производства, а также электроэнергетике.
    Как правило, отличаются повышенной защитой – защитный кожух, дополнительное охлаждение или подогрев.

По отображению измерений:

  • Текстово-цифровые – информация выводится на дисплей в цифровом выражении в градусах, вместе с дополнительными сведениями.
  • Графические – формируется визуализация изменения температур в виде графика.

Мнение эксперта

Торсунов Павел Максимович

Каждый из видов пирометров может быть оснащен дополнительными функциями, в том числе и возможностью подсоединения к компьютеру. Если такая функция присутствует, можно извлечь массив данных из памяти устройства, и работать с ним уже на ПК.

Как выбрать пирометр

При выборе пирометра следует обращать внимание на его ключевые характеристики:

  • Оптическое разрешение (показатель визирования) – отношение диаметра участка, излучение которого фиксирует прибор, к расстоянию между устройством и объектом измерений. Например, разрешение 1:10 означает, что максимальное расстояние до предмета должно быть не более 10 метров.

Если проводить замеры с расстояния, которое превышает оптического разрешения пирометра, под прицел попадут посторонние предметы. Полученные данные будут некорректными. Поэтому следует ответственно отнестись к выбору разрешения устройства.

  • Настройка степени черноты или коэффициента излучения – способность материала отражать излучение.
  • Диапазон температур – температуры, с которыми предполагается работать, должны находиться примерно на середине диапазона пирометра.
  • Погрешность измерений – как правило, указана производителем. Чем меньше погрешность, тем точнее прибор.
  • Вид прицела – если работы будут производиться с близкого расстояния, на средних температурах и при комнатном освещении, нет необходимости в оптическом прицеле.

Как правило, погрешность указывается для условий проверки пирометра в лаборатории, в реальности погрешности могут быть выше – влияет отражательная способность тела, температура окружающей среды, и другие факторы.

Также имеет значение наличие в пирометре предупреждающего сигнала о максимуме или минимуме температуры.

Многие модели оборудованы дополнительными функциями – датчики уровня влажности и температуры воздуха помещении.

При выборе следует учесть, для чего будет применяться пирометр – нужно ли большое разрешение, высокая точность измерений, и какой прицел предпочтительнее. Для промышленности и измерений в труднодоступных местах оптимален стационарный пирометр, для повседневных задач и работ в сфере строительства и теплоэнергетики – переносной.

Популярные модели пирометров

Бюджетный сегмент

CEM DT-608

Это одна из самых недорогих моделей пирометров, которая прекрасно подходит для повседневного использования в быту. Диапазон температур – от 0 до +60°C. Допустимая погрешность – 0,1°C.

Устройство имеет несколько дополнительных режимов:

  • Измерение температуры тела человека.
  • Измерение температуры воды.
  • Проверка температуры детского питания.

К положительным сторонам устройства относится его компактность, простота использования и доступная цена. Минусы – большая погрешность измерений, особенно с севшей батареей.

Чтобы получить максимально точные показания, следует замерить температуру несколько раз в одной точке и при одних условиях (без нагревания или охлаждения). Среднее значение и будет результатом.

Fluke 59 Max 4326577

Это устройство позволяет производить измерения с высокой точностью в диапазоне температур от -30 до +50°C. Прицел – лазерный, оптическое разрешение – 8:1.

Из преимуществ Fluke 59 Max 4326577 пользователи отмечают:

  • Компактность, легкость.
  • Удобство использования благодаря понятному интерфейсу и
    большому экрану с подсветкой.
  • Дополнительную защиту устройства от перегрузок,
    предупреждающий сигнал.
  • Возможность отображения минимальных и
    максимальных значений, разницы между ними, а также вычисления среднего значения.

К минусам чаще всего относят:

  • Необходимость часто менять батарейки.
  • Небольшой диапазон температур.

Testo 805 0560 8051

Прибор предназначен для бытового использования, о чем говорят небольшой диапазон температур – от -25 до +250°С, и скромное оптическое разрешение – 1:1. Погрешность – 1-2 градуса в зависимости от диапазона измерений.

У бюджетного класса пирометров погрешность увеличивается по мере приближения к верхней точке диапазона, при высокотемпературных замерах. Это следует учитывать, снимая данные.

Прибор отличается следующими преимуществами:

  • Измерения проводятся максимально быстро.
  • Имеется режим сканирования в заданном временном промежутке.
  • Литиевая батарея обеспечивает непрерывную работу в течение 40 часов.
  • Эргономичность, легкость.
  • Интуитивно понятное управление.
  • Влагозащитный чехол.

Из недостатков отмечаются:

  • Маленький диапазон.
  • Оптическое разрешение, которое требует минимал

Пирометр

Дорогие друзья, желаю всем здравствовать.
Сегодня расскажу о покупке и небольшом опыте использования бесконтактным инфракрасным термометром (пирометром) UNI-T UT300A+.

Основные параметры пирометров.
Одной из основных характеристик пирометров является диапазон измеряемых температур. Даже недорогие пирометры способны измерять в широком диапазоне от -50 до 800С (возможно и больше), что позволяет использовать для многих задач.
Некоторые сферы применения:
— электроэнергетика
— строительство
— быт
— наука
— машиностроение
— металлургия
— теплоэнергетика.
Мной был приобретён пирометр – UNI-T UT300A+.
Диапазон измеряемых температур данной модели — -20-400С.
Основные параметры приведу в таблице:

Данная модель не имеет возможности изменять коэффициент излучения, и установлен фиксированный 0.95. Насколько нужен прибор с изменяемым коэффициентом, каждый решает для себя. Лично я на первом своем приборе (с возможностью изменения данного параметра) никогда не менял, так как для точного замера нужно знать коэффициент излучения, измеряемого материала, взятый из таблицы или из опыта.
Оптическое разрешение пирометра 10:1 – определяет расстояние, с которого пирометр может зарегистрировать температуру определенного диаметра пятна на поверхности объекта. Пирометр определяет температуру не точки, а области. На расстоянии замера равной 1 метру, область измерения составит 10 см.
Пирометр работает от 2-х батареек типа ААА
Включение и замер происходит при нажатии кнопки-курка.
Отключение происходит автоматически через 8 секунд после последнего замера.
При последующем включении на экране кратковременно отображается последняя измеренная температура.
Еще одна кнопка скрыта под крышкой батарейного отсека, которая отвечает за переключения измерения между градусами Цельсия и фаренгейта

Для начала разберем пирометр.
Открываем и снимаем крышку батарейного отсека, откручиваем 2 винта, отщелкиваем и снимаем накладку красного цвета спереди, далее разъединяем две половинки корпуса, которые держатся на защелках. Снял плату, открутил еще два винта и снял экран, под ним два винта крепящие трубку с линзой (не знаю, как правильно назвать), под ним скрывается сенсор.

Читаемость экрана под разным углом

Эксперименты с применением.
Так как имею доступ к ранее обозреваемому пирометру (использую на работе), то некоторые замеры были проведены обоими.

— Пирометром можно измерять нагрев духового шкафа. Это будет полезно для начинающих домохозяек, которые только начинают пользоваться духовками. Особенно это касается газовых плит, когда нет заданной регулировки температур.
— измерение температуры тела. Вообще существуют специальные детские пирометры для этого. В моем случае все равно сделал замер. При чем замер в области живота показывает более точную температуру в отличие от замера на руке и лбу

— проверка температуры воды в термопоте. При кипении – 96.7 градуса (возможно выходящий пар искажал замер)

при установленных 90 градусах – 89.7

при установленных 80 градусах-пирометр показал 79.8

Несколько остывший чай в кружке 51 градус

Можно измерять не только воду, но и приготовленную еду. Необходимо учитывать, что температура воды правильнее определяется в темной таре.
— температура поверхности в морозильной камере (при заявленом нижнем пороге измерения -20)

и холодильнике (полезно для правильного хранения и просто интересно)

— лед имеет температуру минус 0. 3-1 градус, таящий лед 0.1 градуса

— приготовленный попкорн 64.1 градус

— температура воды в ванной

— температура фонарика

— температура частей компьютера

— приложу видео замера температуры при изготовлении попкорна, при накрытии прозрачной крышкой, температура измеряется на крышке (так и с паром, пылью происходит)

Зимой мерял потери тепла дома через окна, но фото не делал, а сейчас у нас уже весна, но интересно посмотреть, в каких углах уходит драгоценное тепло на улицу.
На данный момент на рынке представлены разные модели пирометров, которые нашли свое применение во многих сферах нашей жизнедеятельности. Все зависит от нашей потребности и находчивости, и ограничено только фантазией.
Приобретением доволен полностью.
Минусов для себя не нашел.
К плюсам отнесу: компактный(легко помещается в карман), быстрое измерение, возможность измерять температуру бесконтактным способом: продукты в духовке, нагрев сковороды, проверить температуру поверхности продуктов при приготовлении су вид и т.д.

Если будут вопросы по обзору, задавайте в комментариях.

Желаю всем хороших покупок.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Пирометры и тепловизоры – что это такое?


Иногда термометры бывают бессильны и замерить температуру предмета можно только бесконтактным способом. Здесь-то и приходят на помощь пирометры и тепловизоры. Изучаем возможности и принципы их работы.

На фото:


Пирометр

Прибор для бесконтактного определения температуры. Что такое пирометр? Иногда определить температуру обычным термометром бывает крайне затруднительно по одной из следующих причин:

а) предмет очень горячий;

б) расположен далеко или в труднодоступном месте;

в) измерение надо провести быстро;

г) нужно оперативно сравнить температуру в нескольких точках.

В таких случаях выручит пирометр. Он выдает довольно точный результат практически моментально.

Как он работает?

Пирометр видит инфракрасное (тепловое) излучение. И по нему определяет степень нагрева предмета. Поэтому зачастую пирометры называют «инфракрасными».
Пирометр это не градусник. Пирометры способны показать температуру поверхности, но не окружающей среды, хотя некоторые модели благодаря встроенному датчику могут определять и температуру воздуха. Что касается цен, то на рынке есть как образцы с заоблачной стоимостью, так и вполне бюджетные экземпляры.

Тепловизор

Показывает тепловое видео. А что такое тепловизор? Тепловизор это прибор, работающий как термографическая камера. Она выводит на дисплей тепловое видео со значениями температуры. С тепловизором вы получаете картинку, на которой все видно в режиме онлайн и вам не придется измерять температуру в отдельных точках.
Обнаружение утечек тепла в доме – наиболее типичный пример использования таких приборов на практике. Правда, тепловизоры – удовольствие не дешевое.

На фото:


Возможности пирометров

Широкий диапазон температур. Конкретные цифры зависят от модели: одни видят от -30 до 350 градусов Цельсия, другим доступны величины от -50 до 1400 градусов.
Точность измерения. Ее обычно обозначают в градусах и/или процентах. Наиболее часто встречаются значения ±1-1,5˚С/1-1,5% (в зависимости от того, что больше).

Особенности пирометров

Лазерный луч. Его наличие – важная черта пирометров. Он служит целеуказателем.
Легкие и эргономичные. Пирометры имеют рукоятку эргономичной формы (зачастую обрезиненную) и весят немного, всего 200-500 граммов, благодаря чему их легко удерживаешь одной рукой.
Удобны и просты в работе. Даже новичок быстро освоится без инструкции, хотя ознакомиться с ней стоит. Нажимаете на кнопку и наводите «инфракрасного» помощника на нужную точку. Температура отобразится на дисплее уже через 0,2-0,5 сек. Если удерживать клавишу нажатой, прибор будет отслеживать и выдавать результат непрерывно.

Дополнительные возможности


На фото: пирометр C12 LTGE компании Milwaukee.

Определение минимальной и максимальной температуры. Это происходит непосредственно в процессе сканирования. Можно также выполнить инспекцию в установленном диапазоне температур: вы задаете минимальное и максимальное значение и начинаете пирометрию. Когда прибор определит температуру ниже уставленного минимума, загорится «холодный» светодиод, если же превышено максимальное значение, вы увидите «горячий» индикатор (также возможна сигнализация звуком).

Настройки

Коэффициент излучения (степень черноты). Точная пирометрия подразумевает правильную настройку этого коэффициента, иначе прибор определит температуру с ошибкой. У продвинутых моделей его задают в диапазоне от 0,1 до 1,0. Дело в том, что у разных по свойствам поверхностей разный коэффициент излучения: если для алюминиевого листа характерно значение 0,09, то для красного кирпича – уже 0,9.


В статье использованы изображения: dewalt.ru, blackanddecker.ru, milwaukeetool.ru


Область применения инфракрасных пирометров

24.09.2018

Температура – наиболее широко используемый критерий для диагностики функционирования двигателей, котлов, подшипников, электрических систем и всех типов оборудования. Если Вы обнаруживаете при проверке рефрижераторной системы, электрических контакторов, контроля силового оборудования, систем вентиляции, силовых трансформаторов, токоведущих шин, что температура контролируемого объекта слишком низка или высока по сравнению с нормальным режимом работы, то это для Вас служит предупреждением о возможности возникновения аварийной ситуации.

Контактные термометры позволяют во многих случаях получить необходимые данные, но они оказываются слишком медленными для измерения температуры в реальном масштабе времени. Интересующий вас объект измерения может быть расположен в труднодоступном месте. Применение портативных инфракрасных термометров позволяет избежать этих проблем.

Пирометры обеспечивают мгновенные точные измерения и предельно просты в эксплуатации. Наведите прибор на объект, нажмите на курок и прочитайте значение температуры на экране. Отсутствует контакт с горячими поверхностями или движущимися объектами. Фактически, не существует лучшей аппаратуры для диагностики и выявления небольших проблем до того, как они превратятся в серьезные.

Неконтактные термометры – незаменимые приборы для диагностики производственного оборудования

Если вы заинтересованы в обеспечении эффективной работы производства, то у вас появляется уйма проблем. Вам необходимо обеспечивать работу оборудования, предупреждать внеплановые ремонты и дорогостоящие остановки всего предприятия прекращение его работы при одновременном обеспечении безопасности работы. Для того, чтобы успешно выполнять эти задачи, вам нужно контролировать работу десятков различных компонентов, систем и типов оборудования — быстро, точно и безопасно.

Измерение рабочих температур производственного оборудования – важный этап хорошо организованной программы профилактического технического обслуживания. Отдачей за техническое обслуживание интенсивно эксплуатируемого оборудования является увеличивается срок службы Вашего имущества. Часто вам необходимо быстро оценить степень надежности оборудования в зонах с высокой температурой, в труднодоступных зонах или движущихся деталей оборудования. Такие условия могут сделать диагностический контроль сложным, длительным и, возможно, даже опасным процессом.

Во всех этих случаях, портативные ИК-термометры  помогут вам быстро и без особых проблем измерить температуру поверхности с безопасного расстояния.

Как измерять температуру с помощью инфракрасного термометра?

Существует три способа измерения температуры с помощью неконтактного термометра:

· измерение в точке позволяет определить абсолютную температуру поверхности объекта в пределах поля зрения ИК-термометра, например, температуру элементов двигателя или другого оборудования.

· измерение разности температур позволяет сравнить показания двух отдельных измерений друг с другом, например, температуру соседних разъемов или электрических соединений.

· Сканирование помогает определить изменения температуры по всех поверхности крупного или непрерывно движущегося объекта, например, холодильных магистралей или корпуса трансформатора.

Какую пользу приносит использование ИК-термометров?

1. Эффективное предупреждение неисправностей

Грамотный уход за промышленным оборудованием и предотвращение аварийных остановов – один из важнейших моментов успеха вашего предприятия; однако, вам также важно проводить регулярный технический осмотр наиболее выгодным и нетрудоемким методом. Использование ИК-термометров очень эффективно – они позволяют проводить измерения температуры быстро: большинство моделей определяют температуру за полсекунды. За время, которое занимает получение точной температуры соединения одного участка трубопровода с помощью термопары, вы можете измерить температуру всех соединений того же самого трубопровода посредством ИК-термометра. Благодаря их надежности, легкости (большинство портативных приборов весят менее 300 гр. ) и возможности переноски в удобном чехле, вы можете иметь их всегда при себе при обходе производства и выполнении ежедневных работ.

2. Точность

Другим преимуществом ИК-термометров является их точность, обычно в пределах одного градуса. Эта характеристика становится чрезвычайно важной для применения пирометров при профилактическом техническом обслуживании – при определении степени износа деталей, технологических условий и определенных явлений, предшествующих неисправности или поломки оборудования. В связи с тем, что большинство предприятий и заводов работают круглосуточно, 365 дней в году, аварийное отключение и простой оборудования означают уменьшение дохода. Чтобы предотвратить такие потери, все электрооборудование на заводе (выключатели, трансформаторы, предохранители, электрические разъединители, шины и панели) должно просматриваться ИК-термометром на предмет обнаружения точек перегрева.

С помощью точного ИК-термометра, вы быстро определите даже самые незначительные отклонения от нормальных рабочих температур и начнете решать потенциальные проблемы до их развития. Таким образом, сокращается стоимость и масштаб ремонтных работ оборудования, в случае его неисправности.

3. Безопасность

Гарантия безопасности – одно из самых главных преимуществ ИК-термометров. В отличие от контактных термометров, ИК-термометры позволяет безопасно измерять температуру труднодоступных или недоступных объектов. При условии не перекрытого ничем поля зрения прибора, вы сможете измерить температуру любого объекта в пределах температурного диапазона прибора. Неконтактные измерения температуры могут производиться в областях, где небезопасно или сложно определять ее контактным способом, например, около паровых труб или котлов; они исключают риск ожога пальцев при случайном контакте с горячей поверхностью. Определение точной температуры труб подачи и забора воздуха, расположенных на высоте 8 м, производится так же просто, как если бы они находились на расстоянии вытянутой руки. Поскольку большинство ИК-термометров имеют систему лазерного прицеливания для упрощения определения области измерения, ваша работа существенно облегчается.

4. Техническое обслуживание электрооборудования

ИК-термометры – испытанные приборы для контроля и диагностики электрооборудования, позволяющие экономить время и деньги. С помощью ИК-термометра, вы можете немедленно обнаружить перегревы электрических соединений, убедиться в работоспособности

источников бесперебойного питания тока, определяя точки перегрева в выходных фильтрах на разъемах батарей постоянного тока. Вы можете осуществлять контроль элементов в батарее и панели подключения клемм питания, сопротивлений, переключателей, плавких предохранителей, которые могут являться причиной потерь энергии на нагрева, вызываемого потерей контакта соединений или окислением. Также, ИК-термометры помогают обнаружить дефектные контакты выключателей или контролировать температуру электрических двигателей. Регулярное сканирование трансформаторов на предмет обнаружения зон перегрева позволяет обнаружить дефекты обмотки и контактов.

5. Техническое обслуживание оборудования

Изменение температуры являются важным критерием при диагностике проблем большинства типов оборудования, от печей и паровых котлов до морозильников. Любое отключение оборудования для его ремонта приводят к значительным финансовым потерям. Простейшая регулярная проверка температуры генераторов и их подшипников может предотвратить дорогостоящий ремонт. Движущиеся части двигателей и редукторов могут легко сканироваться для обнаружения зон перегрева, вызываемого износом деталей.

6. Диагностика систем ОВВС

Контроль изменений температуры систем отопления, вентиляции и кондиционирования — быстрый, простой и эффективный способ обнаружения проблем и неисправностей, оказывающий влияние на работу персонала, производство или энергопотребление. Неконтактный термометр исключает необходимость использования лестниц для измерения труднодоступных объектов, таких как воздуховодов или паропроводов. Обнаружение источников неисправностей становится легче и безопаснее. В ограниченном для доступа пространстве, на чердаке или на крыше, энергоаудит и баланс температуры помещений могут производиться за короткое время.

7. Диагностика транспортных средств

Перепад температур – прогнозирующий параметр многих неисправностей транспортных средств. Это важный индикатор того, насколько хорошо функционируют системы охлаждения, или где возникает трение, вибрация и другие причины, ведущие к износу тормозной системы торможения и подшипников. ИК-термометры помогают обнаружить неисправности двигателей, такие как пониженная компрессия, проблемы системы топливо и газораспределения или проблемы с системой зажигания.

8. Управление технологическими процессами и контроль продукции

С помощью ИК-термометров, вы можете осуществлять контроль за оборудованием технологических линий, таким как ленты конвейера, печи или системы охлаждения. Также измеряется температура различных изделий на технологических линиях – от резиновых шин, до пластиковых и целлофановых упаковок или плиток шоколада.

Более подробное описание применения портативных термометров Raytek для диагностики электрооборудования, систем ОВВС или транспорта приводится в специализированных материалах нашей фирмы.

На иллюстрации показано, как можно применить неконтактные ИК-термометры для диагностики и профилактического технического осмотра во всех отраслях сферы коммунального обслуживания и эксплуатации различных систем. Контроль температуры оборудования, зданий от крыши и до подвальных помещений, как изнутри помещений, так и с внешней стороны, позволяет сократить время простоя оборудования, увеличить производительность и сэкономить средства. Для этого достаточно создать эффективную систему регулярного технического обслуживания.

Возникли вопросы?

Заполните форму обратной связи, наши менеджеры свяжутся с вами!

Рекомендуемые товары

В наличии

В наличии

В наличии

В наличии

В наличии

В наличии

В наличии

Под заказ

Принцип работы, типы, преимущества и недостатки

Физическая величина, которая может быть описана как горячность или холод любого объекта или вещества, называется температурой. Его можно измерить в различных единицах и масштабах в соответствии с требованиями. 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 использованием 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, ее можно измерять 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 или 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 измерения интенсивности 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, ошибки измерения у этих устройств очень низкие.

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. Они 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 делятся на одноцветные пирометры, двухцветные пирометры и высокоскоростные пирометры.

Основной принцип пирометра заключается в том, что он измеряет температуру объекта, ощущая тепло / излучение, исходящее от объекта, без контакта с объектом. 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 целевым 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, сливается с поверхностью целевого объекта и становится невидимой. Когда этот процесс происходит, ток, проходящий через нить накала, преобразуется в уровень температуры.

оптический пирометр

Инфракрасный или радиационный пирометр

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. Потому что 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.
  • У него быстрое время отклика.
  • Хорошая стабильность при измерении температуры объекта.
  • Он может измерять температуру различных типов объектов на разных расстояниях.

Недостатками пирометра являются

  • Пирометры, как правило, 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 (жидкость в стекле)
  • Электрический термометр сопротивления
  • Радиационный термометр / инфракрасные термометры
  • Термопара
  • Кремниевый диод
  • Биметаллические устройства
  • Колбы и капиллярные устройства
  • Постоянный объем газа и 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).

Оптический пирометр — работа, измерения, преимущества, применение

Пирометр

Пирометр — это устройство, которое используется для измерения температуры объекта. Устройство фактически отслеживает и измеряет количество тепла, излучаемого объектом. Тепловое тепло излучается от объекта к оптической системе, находящейся внутри пирометра.Оптическая система лучше фокусирует тепловое излучение и передает его на детектор. Выходной сигнал детектора будет связан с входным тепловым излучением. Самым большим преимуществом этого устройства является то, что, в отличие от термометра сопротивления (RTD) и термопары , нет прямого контакта между пирометром и объектом, температуру которого необходимо определить.

Оптический пирометр

В оптическом пирометре для измерения температуры выполняется сравнение яркости.В качестве меры эталонной температуры принимается изменение цвета с ростом температуры. Устройство сравнивает яркость, создаваемую излучением объекта, температуру которого необходимо измерить, с яркостью эталонной температуры. Эталонная температура создается лампой, яркость которой можно регулировать до тех пор, пока ее интенсивность не станет равной яркости исходного объекта. Для объекта интенсивность его света всегда зависит от температуры объекта, какой бы ни была его длина волны.После регулировки температуры ток, проходящий через него, измеряется с помощью мультиметра, так как его значение будет пропорционально температуре источника при калибровке. Принцип работы оптического пирометра показан на рисунке ниже.

Оптический пирометр — рабочий

Как показано на рисунке выше, оптический пирометр состоит из следующих компонентов.

  1. Окуляр слева и оптическая линза справа.
  2. Контрольная лампа, которая питается от батареи.
  3. Реостат для изменения силы тока и, следовательно, яркости.
  4. Для увеличения диапазона измеряемых температур между оптической линзой и эталонной лампой устанавливается поглощающий экран.
  5. Красный фильтр, расположенный между окуляром и эталонной лампой, помогает сузить полосу длин волн.

Рабочий

Излучение исходит от источника, и линза оптического объектива улавливает его.Линза помогает фокусировать тепловое излучение на эталонной лампе. Наблюдатель наблюдает за процессом через окуляр и корректирует его таким образом, чтобы нить накала эталонной лампы имела резкий фокус, а нить накала накладывалась на изображение источника температуры. Наблюдатель начинает изменять значения реостата, и ток в контрольной лампе изменяется. Это, в свою очередь, меняет его интенсивность. Это изменение тока можно наблюдать тремя разными способами.

1. Нить темного цвета. То есть холоднее, чем источник температуры.

2. Филамнет яркая. То есть горячее, чем температура источника.

3. Исчезает нить. Таким образом, яркость нити накала и источника температуры одинаковая. В это время измеряется ток, протекающий в эталонной лампе, поскольку его значение является мерой температуры излучаемого света в источнике температуры при калибровке.

Оптический пирометр для измерения температуры

Преимущества

  1. Простая сборка устройства позволяет легко им пользоваться.
  2. Обеспечивает очень высокую точность с точностью +/- 5 градусов Цельсия.
  3. Нет необходимости в непосредственном контакте тела между оптическим пирометром и объектом. Таким образом, его можно использовать в самых разных приложениях.
  4. До тех пор, пока размер объекта, температура которого должна измеряться, соответствует размеру оптического пирометра, расстояние между ними совсем не проблема. Таким образом, устройство может быть использовано для дистанционного зондирования.
  5. Это устройство можно использовать не только для измерения температуры, но также для определения тепла, выделяемого объектом / источником.Таким образом, оптические пирометры могут использоваться для измерения и просмотра длин волн, меньших или равных 0,65 мкм. Но радиационный пирометр можно использовать для высоких температур и может измерять длины волн от 0,70 микрон до 20 микрон.

Недостатки

  1. Поскольку измерение основано на интенсивности света, устройство можно использовать только в приложениях с минимальной температурой 700 градусов Цельсия.
  2. Устройство не пригодно для получения непрерывных значений температуры через небольшие промежутки времени.

Приложения

  1. Используется для измерения температуры жидких металлов или сильно нагретых материалов.
  2. Может использоваться для измерения температуры печи.

Статья о пирометре по The Free Dictionary

Пирометр

Устройство для измерения температуры, первоначально прибор, измеряющий температуры за пределами диапазона термометров, а теперь дополнительно устройство, которое измеряет тепловое излучение в любом диапазоне температур.В этой статье обсуждаются радиационные пирометры; другие устройства для измерения температуры. См. Болометр, термистор, термопара

На рисунке показан очень простой тип радиационного пирометра. Часть теплового излучения, испускаемого горячим объектом, перехватывается линзой и фокусируется на термобатареи. Возникающий в результате нагрев термобатареи заставляет ее генерировать электрический сигнал (пропорциональный тепловому излучению), который может отображаться на записывающем устройстве.

Пирометр элементарного излучения

К сожалению, тепловое излучение, излучаемое объектом, зависит не только от его температуры, но и от характеристик его поверхности. Излучение, существующее внутри горячих непрозрачных объектов, представляет собой так называемое излучение черного тела, которое является уникальной функцией температуры и длины волны и одинаково для всех непрозрачных материалов. Однако такое излучение при попытке уйти от объекта частично отражается от поверхности. Чтобы использовать выходной сигнал пирометра в качестве меры целевой температуры, необходимо исключить влияние характеристик поверхности. Полость может быть сформирована в непрозрачном материале, и пирометр наводится на небольшое отверстие, идущее от полости к поверхности.Отверстие не имеет отражения от поверхности, так как поверхность была удалена. Такой источник называется источником черного тела и, как говорят, имеет излучательную способность 1,00. Присоединяя термопары к источнику черного тела, можно построить кривую зависимости выходного напряжения пирометра от температуры черного тела. См. Черное тело, тепловое излучение

Пирометры

в целом можно разделить на типы, требующие заполнения поля зрения, такие как узкополосные пирометры и пирометры полного излучения; и типы, не требующие заполнения поля зрения, такие как оптические и пропорциональные пирометры. Последние зависят от сравнения двух или более сигналов.

Оптический пирометр более строго следует называть пирометром с исчезающей нитью накала. В процессе работы изображение цели фокусируется в плоскости провода, который может нагреваться электрически. Реостат используется для регулировки тока через провод до тех пор, пока провод не сливается с изображением цели (условие равной яркости), а затем температура считывается с калиброванного диска на реостате.

Соотношение, или «двухцветный» пирометр производит измерения в двух диапазонах длин волн и электронным способом измеряет соотношение этих измерений. Если эмиттанс одинаков для обеих длин волн, эмиттанс исключается из результата, и получается истинная температура цели. Это так называемое допущение серого тела достаточно верно в некоторых случаях, так что «цветовая температура», измеренная пирометром отношения, близка к истинной температуре. См. Измерение температуры, термометр

Краткая физическая энциклопедия МакГроу-Хилла. © 2002 McGraw-Hill Companies, Inc.

пирометр

[pī′räm · əd · ər] (инженерный)

Любой из широкого класса приборов для измерения температуры; первоначально они были разработаны для измерения высоких температур, но теперь некоторые из них используются в любом температурном диапазоне; включает пирометры излучения, термопары, пирометры сопротивления и термисторы.

Словарь научных и технических терминов McGraw-Hill, 6E, Copyright © 2003 McGraw-Hill Companies, Inc.

Пирометр

Устройство для измерения температуры, первоначально прибор, который измеряет температуры за пределами диапазона термометров, но теперь дополнительно устройство, которое измеряет тепловое излучение в любом диапазоне температур.В этой статье обсуждаются радиационные пирометры; другие устройства для измерения температуры. См. Болометр, термистор, термопара

На рисунке показан очень простой тип радиационного пирометра. Часть теплового излучения, испускаемого горячим объектом, перехватывается линзой и фокусируется на термобатареи. Возникающий в результате нагрев термобатареи заставляет ее генерировать электрический сигнал (пропорциональный тепловому излучению), который может отображаться на записывающем устройстве.

К сожалению, тепловое излучение, излучаемое объектом, зависит не только от его температуры, но и от характеристик его поверхности.Излучение, существующее внутри горячих непрозрачных объектов, представляет собой так называемое излучение черного тела, которое является уникальной функцией температуры и длины волны и одинаково для всех непрозрачных материалов. Однако такое излучение при попытке уйти от объекта частично отражается от поверхности. Чтобы использовать выходной сигнал пирометра в качестве меры целевой температуры, необходимо исключить влияние характеристик поверхности. Полость может быть сформирована в непрозрачном материале, и пирометр наводится на небольшое отверстие, идущее от полости к поверхности.Отверстие не имеет отражения от поверхности, так как поверхность была удалена. Такой источник называется источником черного тела и, как говорят, имеет излучательную способность 1,00. Присоединяя термопары к источнику черного тела, можно построить кривую выходного напряжения пирометра в зависимости от температуры черного тела.

Пирометры в целом можно разделить на типы, требующие заполнения поля зрения, такие как узкополосные пирометры и пирометры полного излучения; и типы, не требующие заполнения поля зрения, такие как оптические и пропорциональные пирометры.Последние зависят от сравнения двух или более сигналов.

Оптический пирометр более строго следует называть пирометром с исчезающей нитью накала. В процессе работы изображение цели фокусируется в плоскости провода, который может нагреваться электрически. Реостат используется для регулировки тока через провод до тех пор, пока провод не сливается с изображением цели (условие равной яркости), а затем температура считывается с калиброванного диска на реостате.

Соотношение, или «двухцветный» пирометр производит измерения в двух диапазонах длин волн и электронным способом измеряет соотношение этих измерений. Если эмиттанс одинаков для обеих длин волн, эмиттанс исключается из результата, и получается истинная температура цели. Это так называемое допущение серого тела в некоторых случаях достаточно справедливо, так что «цветовая температура», измеренная пирометром, близка к истинной температуре. См. Термометр

Краткая инженерная энциклопедия Макгро-Хилла.© 2002 McGraw-Hill Companies, Inc.

пирометр

Прибор для измерения высоких температур.

Словарь архитектуры и строительства Макгроу-Хилла. Авторское право © 2003, McGraw-Hill Companies, Inc.

пирометр

Устройство для измерения температуры лопаток турбины путем преобразования излучаемой энергии в электрическую. Он состоит из фотоэлектрического элемента, чувствительного к излучению в диапазоне инфракрасной области спектра, и системы линз для фокусировки излучения в элемент.Устройство размещается на кожухе сопла так, чтобы линзовую систему можно было сфокусировать непосредственно на лопатке турбины. Излученная энергия, излучаемая лопастями, преобразуется в электрическую энергию фотоэлектрическим элементом и затем усиливается, чтобы показать то же самое на приборе.

Иллюстрированный словарь по авиации Авторские права © 2005 McGraw-Hill Companies, Inc. Все права защищены

Разница между двухцветными и двухволновыми пирометрами

Примечание редактора. Эта запись в блоге была первоначально опубликована в 2015 году и была обновлена ​​для обеспечения точности и актуальности.

В мире инфракрасных датчиков температуры существует два типа пирометров соотношения: двухцветные (TC) и двухволновые (DW). Оба используют соотношение энергии, измеренное на двух длинах волн, для получения показания температуры. Этот метод измерения позволяет датчикам соотношения автоматически компенсировать изменение коэффициента излучения (для материалов типа «серое тело»), частично заполненные поля обзора и грязные окна. Хотя и двухцветные, и двухволновые пирометры являются пропорциональными пирометрами, конструкция и возможности каждого типа пирометра сильно различаются.

Двухцветные пирометры

  • Универсальный набор длин волн
  • Компенсация переменной излучательной способности и небольшого оптического препятствия или смещения
  • Используется, когда между пирометром и целью имеется свободный оптический путь.
  • Измерение температуры выше 600 ° C / 1100 ° F
  • Идеально для равномерно нагретых черных металлов без окалины

Двухцветные пирометры используют так называемый «сэндвич-детектор», означающий, что два светофильтра накладываются один на другой.Одна длина волны представляет собой широкий диапазон волн (например, 0,7-1,1 мкм), а другая длина волны представляет собой узкий диапазон волн (1,0-1,1), который является подмножеством более широкого диапазона. Эти пирометры, по сути, работают как фотоаппараты, делая снимки объекта, который вы хотите измерить. Если закрыть объектив камеры, изображение будет искажено и неточным. Вместо того, чтобы делать снимок, пирометр измеряет интенсивность лучистой энергии от объекта. Однако аналогия остается прежней. Если вы частично заблокируете поле зрения, вы получите неточные показания.Некоторые распространенные препятствия, с которыми сталкиваются многие производители:

  1. Грязные окна и линзы
  2. Дым, вода, плазма, пламя или пар
  3. Другие плавающие частицы: грязь, пыль и т. Д.

Хорошая новость в том, что двухцветные пирометры в некоторой степени прощают ошибки. Однако, если вы пытаетесь измерить температуру объекта, который постоянно закрывается таким препятствием, как пар, вы можете рассмотреть возможность использования пирометра с двумя длинами волн.

Двухволновые пирометры

  • Тщательно подобранный набор длин волн
  • Компенсация переменной излучательной способности, температурного градиента, серьезных оптических препятствий и перекоса
  • Набор длин волн может быть выбран для просмотра сквозь воду, пар, пламя, плазму и т. Д.
  • Измерение температуры выше 200 ° F / 95 ° C
  • Лучше переносит окалину, температурные градиенты и несерые помехи из-за большего разделения длин волн

Двухволновые пирометры используют два отдельных набора длин волн на колесе фильтра для измерения самой высокой температуры, которая находится в их поле зрения.Поскольку конструкция позволяет использовать отдельные длины волн, эти наборы длин волн можно выбирать и комбинировать независимо друг от друга, чтобы реализовать некоторые уникальные возможности. Наиболее важные возможности заключаются в том, что вы можете выбирать наборы длин волн, которые выдерживают воду, пар, пламя, плазму и лазерную энергию. Это обеспечивает более точное считывание с дополнительным бонусом, заключающимся в том, что они более устойчивы к шкале, перекосу и оптическим препятствиям, чем двухцветные пирометры. Эти функции позволяют получать последовательные и точные показания в широком диапазоне рабочих условий без необходимости вносить изменения в датчик.

Различия в конструкции позволяют получить два основных технических преимущества двухволнового пирометра:

1) Двухволновые пирометры в 20 раз менее чувствительны к шкале и градиентам температуры

Scale — это пирометры с коэффициентом интерференции не потому, что у него другой коэффициент излучения, а потому, что он излучает инфракрасную энергию с другим соотношением. Шкала намного холоднее горячего металла, на котором она находится, и делает показания пирометра искусственно заниженными. Двухцветный пирометр предназначен для измерения средней температуры того, что он видит в своем поле зрения, в то время как двухцветный пирометр имеет более высокую нагрузку на самую высокую температуру, которую он видит.

  • Точно так же, как ножки на столе, пропорциональный пирометр более устойчив, когда ножки (длины волн находятся дальше друг от друга.
  • Большее разделение между длинами волн делает двухволновые пирометры в 20 раз менее чувствительными к шкале и температурным градиентам по сравнению с двухцветными пирометрами. Ошибка в 40 или 60 градусов становится ошибкой только в 2 или 3 градуса.

2) Некоторые двухволновые пирометры могут видеть сквозь обычные промышленные помехи, например:

  • Пар

  • Пламя

  • Вода

  • Плазма

Двухцветные и двухволновые пирометры могут компенсировать изменение коэффициента излучения, незначительное окисление поверхности и умеренное смещение.Но, как показывает диаграмма, двухволновые датчики имеют гораздо больше возможностей, когда дело доходит до борьбы с обычными промышленными помехами. Благодаря возможности выбора из пяти различных комбинаций длин волн технология Dual-Wavelength позволяет вам выбрать набор длин волн, подходящий для ваших собственных условий применения.

Для многих применений подходящим выбором являются двухцветные датчики. Для приложений, которые связаны с любыми из перечисленных выше помех, или для приложений, которые связаны с масштабами или температурными градиентами, пирометры с двумя длинами волн являются более подходящим выбором.

В дополнение к двум преимуществам, перечисленным выше, двухволновые пирометры также могут измерять более низкие и более широкие диапазоны температур. По сути, вы привязаны только к одной универсальной длине волны, установленной с помощью двухцветных устройств, но у вас есть большее разнообразие вариантов для комбинаций длин волн с двумя длинами волн. В результате возможность выбора длины волны дает пирометру с двумя длинами волн некоторые значительные дополнительные преимущества и технические преимущества по сравнению с датчиками с двумя цветами.Это позволяет более точно и надежно измерять температуру в самых сложных промышленных условиях.

Хотите знать, подойдет ли вам пирометр для измерения соотношения?

Независимо от того, решите ли вы выбрать двухцветный пирометр или пирометр с двумя длинами волн, их можно использовать для следующих целей:

  • Сталелитейные заводы
  • Литье, формование, соединение и термическая обработка металлов
  • Индукционный нагрев, сопротивление, трение, пламя и лазерный нагрев
  • Кузнечно-прессовое оборудование: заготовки, штампы, термообработка
  • Проволочные, стержневые и прутковые мельницы
  • Вращающиеся печи, тепловые реакторы и твердотопливные энергетические котлы
  • Технические материалы: кристаллы кремния, CVD-алмазы, уплотнение углерода, высокотемпературная керамика

Проблемы с измерением температуры?

Нет двух одинаковых производственных предприятий, поэтому мы адаптируем наши пирометры к вашим конкретным потребностям.Мы обнаружили, что лучший способ обеспечить точные показания температуры — это погрузиться в вашу производственную линию. Вы измеряете через сильный пар? Есть ли между пирометром и материалом толстый кусок безопасного стекла? Материал погружен в воду или частично заблокирован водой? Пирометр с двумя длинами волн позволит вам регистрировать точную температуру через все эти препятствия, но точное знание ваших потребностей позволяет нам адаптировать нашу продукцию под вас.

Infogalactic: ядро ​​планетарного знания

Моряк проверяет температуру в вентиляционной системе

Пирометр — это термометр с дистанционным зондированием, используемый для измерения температуры поверхности.Исторически существовали различные формы пирометров. В современном использовании это устройство, которое на расстоянии определяет температуру поверхности по спектру испускаемого ею теплового излучения. Этот процесс известен как пирометрия, а иногда и радиометрия.

Слово пирометр происходит от греческого слова «огонь», «πυρ» ( pyro ), и метр, , что означает «измерять». Слово «пирометр» было первоначально придумано для обозначения устройства, способного измерять температуру объекта по его раскаленному свету, видимому свету, излучаемому телом, по крайней мере, раскаленным докрасна. [1] Современные пирометры или инфракрасные термометры также измеряют температуру более холодных объектов, вплоть до комнатной, путем определения их потока инфракрасного излучения.

Принцип действия

Современный пирометр имеет оптическую систему и детектор. Оптическая система фокусирует тепловое излучение на детектор. Выходной сигнал детектора (температура T ) связан с тепловым излучением или энергетической освещенностью j * целевого объекта через закон Стефана – Больцмана, константу пропорциональности σ, называемую постоянной Стефана-Больцмана и коэффициент излучения ε объекта.

Этот выходной сигнал используется для определения температуры объекта на расстоянии, при этом пирометр не должен находиться в тепловом контакте с объектом; большинство других термометров (например, термопары и резистивные датчики температуры (RTD)) помещаются в тепловой контакт с объектом и позволяют достичь теплового равновесия.

История

Гончар Джозайя Веджвуд изобрел первый пирометр для измерения температуры в своих печах, [2] , который сначала сравнивал цвет глины, обожженной при известных температурах, но в конечном итоге был модернизирован для измерения усадки кусков глины, которая зависела от температура печи. [3] В более поздних примерах использовалось расширение металлического стержня. [4]

Пирометр 1852 года. Нагревание металлического стержня (a) давит на рычаг (b), который прижимается к другому рычагу (c), который служит указателем измерения. (e) представляет собой неподвижную опору, удерживающую штангу на месте. Пружина на (c) давит на (b), заставляя указатель отступить, когда стержень остынет.

Техник, измеряющий температуру расплавленного кремния при 2650 ° F с помощью пирометра в оборудовании для выращивания кристаллов Чохральского на заводе транзисторов Raytheon в 1956 году.

Первый пирометр с исчезающей нитью накала был построен Л. Холборном и Ф. Курлбаумом в 1901 году. [5] Это устройство имело тонкую электрическую нить между глазом наблюдателя и раскаленным объектом. Ток через нить накаливания регулировали до тех пор, пока она не стала того же цвета (и, следовательно, температуры), что и объект, и перестала быть видимой; он был откалиброван для определения температуры по току. [6]

Температура, возвращаемая пирометром с исчезающей нитью накала и другими подобными пирометрами, называемыми пирометрами яркости, зависит от излучательной способности объекта.С более широким использованием пирометров яркости стало очевидно, что существуют проблемы, связанные с тем, чтобы полагаться на знание значения коэффициента излучения. Было обнаружено, что коэффициент излучения меняется, часто резко, в зависимости от шероховатости поверхности, объема и состава поверхности и даже от самой температуры. [7]

Чтобы обойти эти трудности, был разработан двухцветный пирометр. Они полагаются на тот факт, что закон Планка, который связывает температуру с интенсивностью излучения, испускаемого на отдельных длинах волн, может быть решен для температуры, если разделить утверждение Планка об интенсивностях на двух разных длинах волн.Это решение предполагает, что излучательная способность одинакова на обеих длинах волн [6] и компенсируется при разделении. Это известно как предположение о сером теле. Пирометры отношения — это, по сути, два пирометра яркости в одном приборе. Принципы работы пирометров отношения были разработаны в 1920-х и 1930-х годах, и они были коммерчески доступны в 1939 году. [5]

По мере того, как пирометр отношения стал широко использоваться, было установлено, что многие материалы, например металлы, не имеют одинаковой излучательной способности на двух длинах волн. [8] Для этих материалов коэффициент излучения не отменяется, и измерение температуры является ошибочным. Сумма ошибки зависит от коэффициентов излучения и длин волн, на которых производятся измерения. [6] Пирометры с двухцветным соотношением цветов не могут измерить, зависит ли коэффициент излучения материала от длины волны.

Для более точного измерения температуры реальных объектов с неизвестной или изменяющейся излучательной способностью в Национальном институте стандартов и технологий США были разработаны многоволновые пирометры, описанные в 1992 году. [5] Многоволновые пирометры используют три или более длин волн и математическую обработку результатов, чтобы попытаться достичь точного измерения температуры, даже если коэффициент излучения неизвестен, изменяется и различается на всех длинах волн. [6] [7] [8]

Приложения

Пирометры

особенно подходят для измерения движущихся объектов или любых поверхностей, к которым нельзя дотянуться или к которым нельзя прикасаться.

Металлургическая промышленность

Измерение температуры горения кокса в доменной печи с помощью оптического пирометра, Лаборатория исследования фиксированного азота, 1930 г.

Температура — это фундаментальный параметр в металлургических печах.Надежное и непрерывное измерение температуры расплава имеет важное значение для эффективного контроля работы. Скорость плавки может быть максимальной, шлак может производиться при оптимальной температуре, потребление топлива сведено к минимуму, а срок службы огнеупора может быть увеличен. Термопары были традиционными устройствами, используемыми для этой цели, но они не подходят для непрерывных измерений, потому что плавятся и разрушаются.

Пирометр над ванной

Печи с соляной ванной работают при температуре до 1300 ° C и используются для термообработки.При очень высоких рабочих температурах с интенсивной теплопередачей между солевым расплавом и обрабатываемой сталью точность поддерживается измерением температуры солевого расплава. Большинство ошибок вызвано наличием шлака на поверхности, более холодной, чем соляная ванна. [9]

Пирометр Tuyère

Пирометр Tuyère — это оптический прибор для измерения температуры через фурмы, которые обычно используются для подачи воздуха или реагентов в ванну печи.

Файл: Smelter-pyrometer.png

(1) Дисплей. (2) Оптика. (3) Волоконно-оптический кабель и перископ. (4) Адаптер фурмы пирометра, имеющий: i. Подключение трубопровода суеты. II. Зажим Фюера iii. Зажимная шайба iv. Шпилька зажима с / б и крепежные детали v. Прокладка vi. Noranda Tuyère Silencer vii. седло клапана viii. мяч (5) Пневматический цилиндр: i. Умный цилиндр в сборе с внутренним датчиком приближения ii. Сборка защитной пластины iii. Временная крышка фланца, используемая для закрытия входного отверстия перископа на адаптере фурмы, когда на фурме не установлен цилиндр.(6) Панель рабочего места оператора (7) Световая станция пирометра (8) Концевые выключатели (9) 4-проводная шина кабины (10) Шаровой клапан (11) Перископический переключатель давления воздуха. (12) Реле давления воздуха в трубе. (13) Воздушный фильтр / регулятор (14) Направленный регулирующий клапан, вспомогательная плита, глушитель и глушители регулировки скорости. (15) 2-дюймовый воздушный шланг низкого давления, длина 40 м

Котлы паровые

Паровой котел может быть оснащен пирометром для измерения температуры пара в пароперегревателе.

Воздушные шары

Воздушный шар оборудован пирометром для измерения температуры в верхней части оболочки, чтобы предотвратить перегрев ткани.

Двигатели газотурбинные

Пирометры могут быть установлены на экспериментальных газотурбинных двигателях для измерения температуры поверхности лопаток турбины. Такие пирометры можно использовать в паре с тахометром, чтобы связать выходной сигнал пирометра с положением отдельной лопатки турбины. Синхронизация в сочетании с радиальным датчиком положения позволяет инженерам определять температуру в точных точках на лезвиях, проходящих мимо датчика.

Пирометрия газов

Пирометрия газов представляет трудности.Чаще всего их преодолевают с помощью пирометрии тонких волокон или пирометрии сажи. Оба метода включают мелкие твердые частицы в контакте с горячими газами.

См. Также

Список литературы

  1. «накал». Dictionary.com . Dictionary.com, LLC. Проверено 2 января 2015 г.
  2. «История — Исторические фигуры: Джозайя Веджвуд (1730 — 1795)». BBC. 1970-01-01.Проверено 31 августа 2013.
  3. «Пирометр». Музей Веджвуда. Проверено 23 августа 2013 г.
  4. Дрейпер, Джон Уильям (1861). Учебник химии . Harper & Bros., стр. 24.
  5. 5.0 5,1 5,2 Л. Михальски и др., Измерение температуры, второе издание . (Wiley, 2001), стр. 162–208.
  6. 6,0 6,1 6,2 6,3 К. Мерсер, Оптическая метрология для жидкостей, горения и твердых тел . (Kluwer Academic, 2003), стр. 297–305.
  7. 7,0 7,1 Д. Нг и Г. Фралик (2001). «Использование многоволнового пирометра в нескольких аэрокосмических приложениях при повышенных температурах». Обзор научных инструментов . 72 (2): 1522. Bibcode: 2001RScI … 72.1522N. DOI: 10,1063 / 1,1340558.
  8. 8,0 8,1 Д. Олингер; Дж. Грей; Р. Феличе (14 октября 2007 г.). Успешная пирометрия в литье по выплавляемым моделям (PDF). 55-я техническая конференция и выставка Института литья под давлением. Институт инвестиционного литья. Проверено 2 апреля 2015. CS1 maint: дополнительная пунктуация (ссылка)
  9. ↑ L. Michalski et al., «Измерение температуры, второе издание, » (Wiley, 2001), стр. 403-404.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с пирометрами .

определение пирометра и синонимов пирометра (английский)

Пирометр оптический

Матрос проверяет температуру в системе вентиляции

Пирометр — это бесконтактное устройство, которое улавливает и измеряет тепловое излучение, процесс, известный как пирометрия.Это устройство можно использовать для определения температуры поверхности объекта.

Слово пирометр происходит от греческого слова «огонь», «πυρ» ( pyro ), и метр, , что означает «измерять». Первоначально пирометр был придуман для обозначения устройства, способного измерять температуру объектов выше накала (то есть объектов, ярких для человеческого глаза).

Принцип действия

Пирометр имеет оптическую систему и детектор. Оптическая система фокусирует тепловое излучение на детектор.Выходной сигнал детектора (температура T ) связан с тепловым излучением или энергетической освещенностью j * целевого объекта через закон Стефана – Больцмана, константу пропорциональности σ, называемую постоянной Стефана-Больцмана и коэффициент излучения ε объекта.

Эти выходные данные используются для определения температуры объекта. Таким образом, нет необходимости в прямом контакте между пирометром и объектом, как в случае с термопарами и резистивными датчиками температуры (RTD).

История

Гончар Джозайя Веджвуд изобрел первый пирометр для измерения температуры в его печах. [1] Современные пирометры стали доступны, когда первый пирометр с исчезающей нитью накала был построен Л. Холборном и Ф. Курлбаумом в 1901 году. [2] Это устройство накладывало тонкую нагретую нить накала на объект измерения и полагалось на него. глаз оператора, чтобы определить, когда нить исчезла. [3] Затем температура объекта считывалась по шкале пирометра.

Температура, возвращаемая пирометром с исчезающей нитью накала и другими подобными пирометрами, называемыми пирометрами яркости, зависит от излучательной способности объекта. С более широким использованием пирометров яркости стало очевидно, что существуют проблемы, связанные с тем, чтобы полагаться на знание значения коэффициента излучения. Было обнаружено, что коэффициент излучения меняется, часто резко, в зависимости от шероховатости поверхности, объема и состава поверхности и даже от самой температуры. [4]

Чтобы обойти эти трудности, был разработан двухцветный пирометр.Они полагаются на тот факт, что закон Планка, который связывает температуру с интенсивностью излучения, испускаемого на отдельных длинах волн, может быть решен для температуры, если разделить утверждение Планка об интенсивности на двух разных длинах волн. Это решение предполагает, что излучательная способность одинакова на обеих длинах волн [3] и компенсируется при разделении. Это известно как предположение о сером теле. Пирометры отношения — это, по сути, два пирометра яркости в одном приборе. Принципы работы пирометров отношения были разработаны в 1920-х и 1930-х годах, и они были коммерчески доступны в 1939 году. [2]

По мере того, как пирометр отношения стал широко использоваться, было установлено, что многие материалы, например металлы, не имеют одинаковой излучательной способности на двух длинах волн. [5] Для этих материалов коэффициент излучения не отменяется, и измерение температуры является ошибочным. Сумма ошибки зависит от коэффициентов излучения и длин волн, на которых производятся измерения. [3] Пирометры с двухцветным соотношением цветов не могут измерить, зависит ли коэффициент излучения материала от длины волны.

Для более точного измерения температуры реальных объектов с неизвестной или изменяющейся излучательной способностью в Национальном институте стандартов и технологий США были разработаны многоволновые пирометры, описанные в 1992 году. [2] Многоволновые пирометры используют три или более длин волн и математические манипуляции с ними результаты, чтобы попытаться достичь точного измерения температуры, даже когда коэффициент излучения неизвестен, изменяется и различается на всех длинах волн. [3] [4] [5]

Приложения

Пирометры

особенно подходят для измерения движущихся объектов или любых поверхностей, к которым нельзя дотянуться или к которым нельзя прикасаться.

Металлургическая промышленность

Температура — это фундаментальный параметр в металлургических печах. Надежное и непрерывное измерение температуры расплава имеет важное значение для эффективного контроля работы. Скорость плавки может быть максимальной, шлак может производиться при оптимальной температуре, потребление топлива сведено к минимуму, а срок службы огнеупора может быть увеличен. Термопары были традиционными устройствами, используемыми для этой цели, но они не подходят для непрерывных измерений, поскольку быстро растворяются.

Пирометр над ванной

Печи с соляной ванной работают при температуре до 1300 ° C и используются для термообработки. При очень высоких рабочих температурах с интенсивной теплопередачей между солевым расплавом и обрабатываемой сталью точность поддерживается измерением температуры солевого расплава. Большинство ошибок вызвано наличием шлака на поверхности, более холодной, чем соляная ванна. [6]

Пирометр Tuyère

Пирометр Tuyère — это оптический прибор для измерения температуры через фурмы, которые обычно используются для подачи воздуха или реагентов в ванну печи.

(1) Дисплей. (2) Оптика. (3) Волоконно-оптический кабель и перископ. (4) Адаптер фурмы пирометра, имеющий: i. Подключение трубопровода суеты. II. Зажим Фюера iii. Зажимная шайба iv. Шпилька зажима с / б и крепежные детали v. Прокладка vi. Noranda Tuyère Silencer vii. седло клапана viii. мяч (5) Пневматический цилиндр: i. Умный цилиндр в сборе с внутренним датчиком приближения ii. Сборка защитной пластины iii. Временная крышка фланца, используемая для закрытия входного отверстия перископа на адаптере фурмы, когда на фурме не установлен цилиндр.(6) Панель рабочего места оператора (7) Световая станция пирометра (8) Концевые выключатели (9) 4-проводная шина кабины (10) Шаровой клапан (11) Перископический переключатель давления воздуха. (12) Реле давления воздуха в трубе. (13) Воздушный фильтр / регулятор (14) Направленный регулирующий клапан, вспомогательная плита, глушитель и глушители регулировки скорости. (15) 2-дюймовый воздушный шланг низкого давления, длина 40 м

Котлы паровые

Паровой котел может быть оснащен пирометром для измерения температуры пара в пароперегревателе.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *