W tym celu najlepiej jest używać pirometru na podczerwień.
Pirometr - historia pochodzenia
Pierwszy pirometr został wynaleziony przez holenderskiego fizyka Petera van Mushenbrukt . Takie urządzenia mogą mierzyć temperaturę ciała tylko wizualnie. Główne obliczenia zostały wykonane podczas przetwarzania informacji o jasności i zmianie koloru gorącego obiektu. Takie wskaźniki nie były dokładne.
Znacząco rozszerzyła funkcjonalność takich urządzeń w chwili obecnej. Pozwala to określić temperaturę nie tylko nagrzanych przedmiotów, ale także tych, których wartość nie przekracza 0 stopni.
W latach 60. XIX wieku rozpoczęto ulepszanie tego urządzenia. Do tej pory branża ta rozwija się pomyślnie.
Dzięki aktywnemu rozwojowi możliwe jest wytwarzanie pirometrów dla przemysłu. Są one wyposażone w wyższe specyfikacje techniczne. Wraz z rozwojem nanotechnologii co roku zmniejsza się rozmiar sprzętu. To sprawia, że korzystanie z nich jest jak najbardziej wygodne.
W 1967 roku opracowano pierwszy przenośny model tego sprzętu. Zrobił to amerykańska firma Wahi. Jest prototypem nowoczesnych urządzeń na podczerwień. Praca sprzętu pozwoliła poprawić wprowadzenie nowych rozwiązań i technologii. Podstawowa zasada działania opierała się na pomiarze energii cieplnej emitowanej przez obiekt. Do tej pory możliwe jest zdalne określenie wskaźników temperatury ciał stałych i ciekłych.
Główne cechy
Istnieją trzy typy urządzeń dla tego kryterium:
Kolor . Ten sprzęt mierzy tryb temperaturowy obiektu w oparciu o jego kolorowy obraz powierzchni w różnych widmach.- Promieniowanie . Temperatura powierzchni zależy od mocy promieniowania cieplnego.
- Jasność . Wskaźnik określa się przez porównanie koloru obiektu i odcienia nici odniesienia.
Zakres temperatur i rodzaj wydajności
Pirometr ma dwa rodzaje modyfikacji:
- Wysoka temperatura . Oceń tylko podgrzewane przedmioty. Dla takich urządzeń jednym z najważniejszych parametrów jest zmierzona temperatura graniczna.
- Niska temperatura . Mogą mierzyć tylko temperaturę poniżej 0 stopni.
Urządzenie zbliżeniowe można sklasyfikować według rodzaju spotkania:
- Urządzenia stacjonarne są używane do pomiarów o wysokiej precyzji. Są one niezbędne dla dużych przedsiębiorstw przemysłowych, gdzie powinny stale monitorować dane dotyczące temperatury.
- Przenośny model to kieszonkowy sprzęt. Niezastąpiony w przypadku, gdy obiekt nie może się do niego zbliżyć. Mają ekran, na którym wyświetlane są informacje graficzne i tekstowe.
Zasada działania i konstrukcja pirometru
Aby zmierzyć temperaturę na powierzchni materiału, istnieje wiele urządzeń różnych typów. Urządzenia te są podzielone na zdalne lub zdalne usuwanie wartości. Pirometry odnoszą się do urządzeń ze zdalnym usuwaniem wskaźników.
Zasada działania opiera się na pomiarze fal ciepła emitowanych przez ogrzewaną powierzchnię.
Konstrukcja pirometru jest następująca:
- Czujnik
- Przycisk.
- Konwerter elektroniczny.
- Ciało
- Urządzenie pomiarowe i liczące.
- Oś wizjera.
- Wizjer.
- Lustro.
- Układ optyczny.
Zasada działania jest następująca: przez gniazdo urządzenia promieniowanie wchodzi do czujnika pirometrycznego. W nim energia jest przekształcana z ciepła w energię elektryczną. Moc przychodzącego sygnału zależy od temperatury powierzchni, na której jest mierzony - im większy wskaźnik temperatury, tym mocniejszy będzie prąd generowany przez czujnik. Za pomocą konwertera typu elektronicznego uzyskane wyniki są wyświetlane na ekranie ciekłokrystalicznym.
Kamery termowizyjne są jedną z odmian pirometrów. Ich zasada działania opiera się na porównaniu widma odniesienia i widma promieniowania cieplnego.
Z obiektów, które uderzają w soczewkę urządzenia, obraz fal ciepła jest wyświetlany na kolorowym ekranie. Temperaturę można określić na podstawie charakterystyki widmowej, a także wizualnie monitorować jej zmianę gradientu na całym obszarze mierzonego materiału.
Kamery termowizyjne znalazły również praktyczne zastosowanie w prywatnym autonomicznym ogrzewaniu. Z ich pomocą możesz dokładnie określić miejsce wycieku w ukrytym rurociągu.
Specyfikacje techniczne
Pirometr podczerwieni, jak każde urządzenie, ma swoje własne właściwości techniczne. Wybierając konkretny model, osoba polega na nich. Opiszemy teraz najważniejsze z nich bardziej szczegółowo.
Rozdzielczość optyczna
Ten parametr określa obszar obiektu, w którym należy mierzyć wskaźnik temperatury. Ten wskaźnik jest całkowicie zależny od kąta soczewki urządzenia. Im większy ten kąt, tym większy obszar pomiaru temperatury. Ale uwzględnia również odległość do powierzchni pomiarowej. Głównym warunkiem dokładnego wyniku jest nałożenie plamy wyłącznie na materiał powierzchniowy. Wartość temperatury będzie niedokładna, gdy obszar zostanie przekroczony.
Rozdzielczość optyczna to stosunek średnicy plamki urządzenia do odległości od obiektu. Może się różnić w zależności od modelu urządzenia od (2: 1) do (600: 1). Wartość (600: 1) odnosi się do profesjonalnych urządzeń pomiarowych, które są używane do pomiarów temperatury powierzchni materiału w przemyśle ciężkim. Dla urządzeń półprofesjonalnych i domowych optymalnym wskaźnikiem jest wartość równa (10: 1).
Projekt roboczy
Ta charakterystyka jest określona przez parametry czujnika pirometrycznego. Dla większości urządzeń waha się od (-30) do (+360) stopni. Praktycznie wszystkie typy pirometrów mogą być używane do celów domowych, biorąc pod uwagę, że maksymalna temperatura w systemie grzewczym może wynosić (110) stopni.
Błąd i współczynnik promieniowania
Ta charakterystyka, w zależności od dokładności ustawień urządzenia, wskazuje stopień wahań wartości temperatury. Średnio odchylenia w granicach 2% są dozwolone ze znormalizowanego odczytu.
Emisyjność jest stosunkiem mocy promieniowania cieplnego w pewnym indeksie temperatury do tego samego parametru ciała odniesienia, który ma absolutnie czarny kolor. Dla materiałów nie błyszczących wynosi 0, 9-0, 95. Z tego powodu wiele urządzeń do zdalnego pomiaru temperatury jest dostrojonych do takiej liczby.
Ale jeśli spróbujesz zmierzyć, jak podgrzana jest powierzchnia aluminiowa, to na wskaźniku wartość będzie się znacznie różnić od wartości rzeczywistej.
Wiele modeli jest wyposażonych w wskaźnik laserowy do dokładności pomiaru. Punkt świetlny znajduje się nie w środku, ale wskazuje optymalną granicę mierzonego obszaru.
Jak korzystać z pirometru
Po zakupie takiego urządzenia do pomiaru temperatury powierzchni przeczytaj szczegółowe instrukcje. Pomimo faktu, że zasady działania nie są skomplikowane, nieprawidłowe działania mogą prowadzić do znacznych zniekształceń wskaźników temperatury.
Jak prawidłowo określić, jaka temperatura ma ogrzewanie materiału :
- Urządzenie musi być włączone.
- Skieruj gniazdo na zmierzoną powierzchnię.
- Oddziel granicę punktu pomiarowego wskaźnikiem laserowym.
- Po aktywacji urządzenia na wyświetlaczu pojawi się wartość temperatury. Wartości można zastąpić następującymi wskaźnikami lub zapisać w pamięci urządzenia. Wszystko zależy od wybranego modelu.
Modele monochromatyczne
Jednokolorowe urządzenie (podczerwień) służy do określania tylko jednej fali upałów. Mają niski koszt i są dobrym urządzeniem przenośnego typu. Ich zasada działania jest prosta: wystarczy przynieść urządzenie do obiektu i nacisnąć żądany przycisk. Jego zaletą jest to, że pomiary mogą być wykonywane w dowolnej odległości. W takich urządzeniach istnieją pewne ograniczenia pomiaru średnicy plamki. I są bardzo wrażliwi na zanieczyszczenie środowiska. Z powodu takich niedociągnięć zakres ich stosowania jest ograniczony, ponieważ sprzęt nie będzie działał prawidłowo w wilgotnym lub zanieczyszczonym pomieszczeniu.
Termopara na podczerwień to uproszczona wersja pirometru jednokolorowego. Jego cechą jest brak skomplikowanej elektroniki, która służy do wzmacniania sygnału przychodzącego. Ta właściwość stała się jego główną zaletą. Termopara działa na prostej zasadzie: promieniowanie jest przekształcane w nieliniowy sygnał termopary.
Zalety termopary:
- Maksymalna temperatura jest większa niż innych.
- Z urządzeniami pomiarowymi, dobra kompatybilność.
- Niska cena.
Wady :
- Szeroki zakres widmowy.
- Błąd jest większy niż 2%.
Czym jest pirometr dwukolorowy
Takie urządzenie pojawiło się stosunkowo niedawno. Ten model jest bardziej zaawansowany, co pozwala zmierzyć więcej niż dwie emitowane fale. Jego zaletą jest to, że może pracować w różnych widmach kolorów. Dzięki tym wskaźnikom sprzęt ten może być używany w miejscach zanieczyszczonych, ponieważ obecność obcych składników (para, gaz, dym i inne) nie wpływa na jego działanie.
Ten pirometr jest również niezastąpiony w pracy z czarnymi wskaźnikami. Z dokładnością określi temperaturę stałego metalu, który staje się płynny.
Pirometry światłowodowe i laserowe
Zasada działania takiego sprzętu jest identyczna jak w przypadku tradycyjnych instrumentów. Różnica polega na obecności kabla światłowodowego. Światło jest transportowane przez ten kabel. Ten sprzęt jest dobry, ponieważ można dowolnie wygiąć taki przewód. Dzięki tej jakości pomiary mogą być wykonywane nawet w najbardziej niedostępnych miejscach.
Pirometry światłowodowe są szeroko stosowane w miejscach, w których występuje zwiększone pole elektromagnetyczne, a tradycyjne modele są całkowicie bezsilne. Są one wyposażone w stały fokus. Urządzenia te umożliwiają pomiar promieniowania energii cieplnej o minimalnej średnicy plamki 0, 1 milimetra. Ale to skupienie ogranicza odległość pomiaru: aby pomiar był dokładny, konieczne jest zachowanie określonej odległości w instrukcji.
Zainstalowano celowniki laserowe na pirometrach w celu wykonywania pomiarów na dużych odległościach. Takie urządzenia są kilku typów:
- Celowniki kołowe to najdokładniejsze przyrządy, które działają skutecznie przy różnych średnicach mierzonej plamki i na dowolnych odległościach.
- Pirometr laserowy z podwójną wiązką . Pozwala określić lokalizację i rozmiar mierzonego obiektu. Nie zaleca się używania go blisko siebie, ponieważ liczby są często bardzo wysokie.
- Pirometr laserowy z pojedynczą wiązką umożliwia kierowanie urządzenia tylko w środku punktu energii cieplnej. Strefa czułości, w zależności od modelu urządzenia, może mieć błąd do 2 centymetrów. Najczęściej podobny defekt występuje w tanich modelach.