За тези цели най-добре е да се използва инфрачервен пирометър.
Пирометър - история на произход
Първият пирометър е изобретен от холандския физик Петер ван Мушенбрукт . Такива устройства могат да измерват телесната температура само визуално. И основните изчисления са направени при обработка на информация за яркостта и промяната на цвета на горещ обект. Такива показатели не бяха точни.
Сега значително разшири функционалността на такива устройства. Това ви позволява да определите температурата не само на отопляваните елементи, но и на тези, чиято стойност не надвишава 0 градуса.
През 60-те години на XIX век започва подобряването на това устройство. Към днешна дата тази индустрия се развива успешно.
Благодарение на активното развитие е възможно да се произвеждат пирометри за промишлеността. Те са оборудвани с по-високи технически спецификации. С развитието на нанотехнологиите всяка година размерът на оборудването намалява. Това прави използването им възможно най-удобно.
През 1967 г. е разработен първият преносим модел на това оборудване. Произведени от американската компания Wahi. Той е прототип на модерни инфрачервени устройства. Работата на оборудването позволи да се подобри въвеждането на нови разработки и технологии. Основният принцип на работа се основава на измерването на топлинната енергия, излъчвана от обекта. Към днешна дата е възможно дистанционно да се определят температурните показатели на твърдите и течните тела.
Основни характеристики
За този критерий има три типа устройства:
Цвят . Това оборудване измерва температурния режим на обект въз основа на неговото цветно изображение на повърхността в различни спектри.- Излъчване . Температурата на повърхността се определя от силата на топлинното излъчване.
- Яркост . Индикаторът се определя чрез сравняване на цвета на обекта и цвета на еталонната нишка.
Температурен диапазон и вид на изпълнение
Пирометърът има два вида модификации:
- Висока температура . Оценете само отопляеми елементи. За такива устройства един от най-важните параметри е пределно измерената температура.
- Ниска температура . Те могат да измерват само температурата под 0 градуса.
Безконтактно устройство може да се класифицира по вид на срещата:
- За прецизни измервания се използват стационарни устройства . Те са необходими за големи промишлени предприятия, където трябва постоянно да следят данните за температурата.
- Преносимият модел е джобен тип оборудване. Задължително в случай, че обектът не може да бъде подхождан внимателно. Те имат екран, на който се показва графична и текстова информация.
Принципът на работа и проектиране на инструменталния пирометър
За да се измери температурата на повърхността на материала, има много устройства от различен тип. Тези устройства са разделени на контакт или дистанционно премахване на стойности. Пирометрите се отнасят до устройства с дистанционно отстраняване на индикатори.
Принципът на действие се основава на измерването на топлинните вълни, излъчвани от нагрята повърхност.
Конструкцията на пирометъра е както следва:
- Сензор.
- Бътън.
- Електронен конвертор.
- Жилища.
- Устройство за измерване и броене.
- Ос на визьора.
- Визьора.
- Огледалото.
- Оптична система.
Принципът на работа е следният: през гнездото на устройството, радиацията навлиза в пирометричния сензор. В него енергията се превръща от топлина в електричество. Силата на входящия сигнал зависи от температурата на повърхността, върху която се измерва - колкото по-голям е температурният индекс, толкова по-мощен ще бъде токът, генериран от сензора. С помощта на електронен конвертор, получените резултати се показват на течнокристален екран.
Термалните изображения са един от разновидностите на пирометрите. Принципът им на действие се основава на сравнение на референтния спектър и спектъра на топлинното излъчване.
От обекти, които удариха обективната леща, на цветен екран се прожектира картина на топлинни вълни. Температурата може да бъде определена от спектралните характеристики, както и визуално да следи градиентната му промяна по цялата площ на измервания материал.
Топловизорите също са намерили практическо приложение за частно автономно отопление. С тяхна помощ можете точно да определите местоположението на теча в скрит тръбопровод.
Технически спецификации
Инфрачервеният пирометър, както всяко устройство, има свои технически характеристики. При избора на конкретен модел, човек разчита на тях. Сега ще опишем най-важните от тях по-подробно.
Оптична разделителна способност
Този параметър определя площта на обекта, където трябва да се измерва температурният индикатор. Този индикатор е напълно зависим от ъгъла на обектива на устройството. Колкото по-голям е този ъгъл, толкова по-голяма е областта на измерване на температурата. Но също така се взема предвид разстоянието до измервателната повърхност. Основното условие за точен резултат е нанасянето на петна изключително върху повърхностния материал. Стойността на температурата ще бъде неточна, когато площта е надвишена.
Оптичната разделителна способност е съотношението на диаметъра на мястото на устройството спрямо разстоянието до обекта. Тя може да варира в зависимост от модела на устройството от (2: 1) до (600: 1). Стойността (600: 1) се отнася до професионални измервателни уреди, които се използват за измерване на нагряването на повърхността на материала в тежката промишленост. За полупрофесионални и домакински уреди оптималният индикатор е стойност, равна на (10: 1).
Работен дизайн
Тази характеристика се определя от параметрите на пирометричния сензор. За повечето устройства тя варира от (-30) до (+360) градуса. Практически всички видове пирометри могат да се използват за битови цели, като се има предвид, че максималната температура в отоплителната система може да бъде (110) градуса.
Коефициент на грешка и радиация
Тази характеристика, в зависимост от точността на настройките на инструмента, показва степента на колебания в температурните стойности. Средно отклонение в рамките на 2% се допуска от нормализираното отчитане.
Излъчвателността е съотношението на мощността на топлинното излъчване при определен температурен индекс към същия параметър на еталонното тяло, което има абсолютно черен цвят. За не-лъскави материали, тя е 0, 9−0, 95. Поради тази причина много устройства за дистанционно измерване на температурата са настроени на такъв номер.
Но ако се опитате да измерите с тях как се нагрява алуминиевата повърхност, то на индикатора стойността ще се различава значително от действителната стойност.
Много модели са оборудвани с лазерна показалка за точност на измерването. Светлинната точка не се намира в центъра, а показва оптималната граница на измерената област.
Как да използваме пирометър
След като закупите такова устройство за измерване на температурата на повърхността, прочетете подробните инструкции. Въпреки че правилата за работа не са сложни, неправилните действия могат да доведат до значителни изкривявания на температурните индекси.
Как правилно да се определи температурата на нагряване на материала :
- Устройството трябва да е включено.
- Насочете гнездото към измерената повърхност.
- Разделете границата на мястото за измерване с лазерна показалка.
- След като устройството е активирано, стойността на температурата ще се появи на дисплея. Стойностите могат да бъдат заменени със следните индикатори или записани в паметта на устройството. Всичко зависи от избрания модел.
Монохромни модели
Едноцветното (инфрачервено) устройство е проектирано да определя само една топлинна вълна. Те имат ниска цена и са добро устройство от преносимия тип. Принципът им на работа е прост: просто трябва да донесете устройството към обекта и натиснете желания бутон. Предимството му е, че измерванията могат да се извършват на всяко разстояние. При такива устройства има някои ограничения за измерване на диаметъра на мястото. И те са много чувствителни към замърсяването на околната среда. Поради такива недостатъци, обхватът на тяхното приложение е ограничен, тъй като оборудването няма да работи правилно в мокро или замърсено помещение.
Инфрачервената термодвойка е опростена версия на едноцветен пирометър. Неговата характеристика е липсата на сложна електроника, която се използва за усилване на входящия сигнал. Това свойство се превърна в неговото основно предимство. Термодвойката работи по прост принцип: радиацията се преобразува в нелинеен сигнал от термодвойка.
Предимства на термодвойката:
- Максималната температура е по-голяма от другите.
- С измервателни устройства, добра съвместимост.
- Ниска цена.
Недостатъци :
- Широк спектър.
- Грешката е повече от 2%.
Какво е двуцветен пирометър
Подобно устройство се появи сравнително наскоро. Този модел е по-напреднал, който може да измерва повече от две излъчвани вълни. Предимството му е, че може да работи в различни цветови спектри. Благодарение на тези показатели, това оборудване може да се използва в замърсени места, тъй като наличието на чужди компоненти (пара, газ, дим и др.) Не влияе върху работата му.
Този пирометър е незаменим и при работа с черни индикатори. То ще определи с точност температурата на твърдия метал, който става течен.
Оптични и лазерни пирометри
Принципът на работа на такова оборудване е идентичен с традиционните инструменти. Разликата е в наличието на оптичен кабел. Светлината се транспортира през този кабел. Това оборудване е добро, защото можете произволно да огънете такъв кабел. Благодарение на това качество измерванията могат да се извършват дори и в най-труднодостъпните места.
Оптичните пирометри се използват широко на места, където има повишено електромагнитно поле, а традиционните модели са напълно безсилни. Те са оборудвани с фиксиран фокус. Тези устройства позволяват да се измери излъчването на топлинна енергия с минимален диаметър на мястото от 0, 1 милиметра. Но този фокус ограничава разстоянието за измерване: за да е точна измерването, е необходимо да се спазва определеното разстояние в инструкцията.
Инсталирани са лазерни мерници на пирометри, за да се правят измервания на дълги разстояния. Такива устройства са от няколко вида:
- Циркулярните мерници са най-точните инструменти, които работят ефективно с различни диаметри на измерваното място и на всяко разстояние.
- Лазерен пирометър с двойна греда . Позволява ви да определите местоположението и размера на измервания обект. Не се препоръчва да го използвате в близост до нея, тъй като цифрите често са много високи.
- Лазерният пирометър с един лъч ви позволява да насочвате устройството само в центъра на точката на топлинна енергия. Зоната на чувствителност, в зависимост от модела на оборудването, може да има грешка до 2 сантиметра. Най-често подобен дефект се намира в евтини модели.