Принцип работы пирометров (инфракрасных термометров)
Назначение и устройство пирометров
Инфракрасные термометры предназначены для измерения температуры поверхностей различных объектов. Оптика прибора улавливает излучённую, отражённую и переданную энергию и фокусирует её на детекторе. Электроника прибора измеряет величину этой энергии и преобразует её в цифровые показания температуры на экране прибора. Лазер, встроенный в прибор, используется только для точного целеуказания.
Поле обзора
При измерении убедитесь, что измеряемый объект больше, чем размер пятна, внутри которого проводится измерение. Чем меньше объект, тем ближе нужно располагать к нему прибор. Если точность измерения особенно важна, размер объекта должен превышать размер пятна по крайней мере в два раза.
Расстояние и размер пятна
При увеличении расстояния (D) до объекта, величина пятна (S), температура которого измеряется, также увеличивается.
Нахождение горячей точки
Для того, чтобы найти горячую точку, наведите пирометр на интересующую вас область и водите им вверх и вниз, пока горячая точка не будет найдена.
Рекомендации
а) Не используйте прибор для измерения температуры блестящих или полированных металлических поверхностей (нержавеющая сталь, алюминий и т. п.) – см. Коэффициент излучения.
б) Прибор не может измерять температуру сквозь прозрачные поверхности, такие как стекло. Вместо температуры видимого сквозь стекло объекта будет измерена температура стекла.
в) Пар, пыль, дым и т. п. между оптикой прибора и объектом могут снизить точность измерения.
Коэффициент излучения
Коэффициент излучения – это термин, используемый для описания свойств материалов при излучении ими энергии.
Большинство (90% типичных случаев) органических материалов и окрашенных или покрытых оксидами поверхностей имеют коэффициент излучения 0,95, который установлен в приборе по умолчанию.
Измерение блестящих или полированных металлических поверхностей будет неточным. Для проведения измерений покройте поверхность такого объекта клейкой лентой или чёрной матовой краской, а затем дайте такому покрытию время, чтобы приобрести температуру находящегося под ним объекта. После этого можно измерить температуру ленты или окрашенной поверхности. Типичные величины коэффициента излучения
Материал |
Коэффициент излучения |
Материал |
Коэффициент излучения |
Цинк (окисленный) |
0,1 |
Гальванизированное железо |
0,3 |
Луженая сталь |
0,1 |
Золото (полированное) |
0,1 |
Серебро (полированное) |
0,1 |
Красный кирпич (не шлифованный) |
от 0,75 до 0,9 |
Обожженная глина |
0,75 |
Асбест |
0,95 |
Бетон |
0,7 |
Мрамор |
0,9 |
Карбид кремния |
0,85 |
Штукатурка |
0,9 |
Окись алюминия (мелкозернистая) |
0,25 |
Окись алюминия (крупнозернистая) |
0,45 |
Двуокись кремния (мелкозернистая) |
0,4 |
Двуокись кремния (крупнозернистая) |
0,55 |
Силикат циркония до 500°С |
0,85 |
Силикат циркония при 850°С |
0,6 |
Кварц (необработанный) |
0,9 |
Уголь (графит) |
0,75 |
Уголь (сажа) |
0,95 |
Лесоматериалы (различные) |
от 0,8 до 0,9 |
Эмаль (любого цвета) |
0,9 |
Масляная краска (любого цвета) |
0,95 |
Лакированные изделия |
0,9 |
Матовая черная краска |
от 0,95 до 0,98 |
Лакированный алюминий |
0,5 |
Вода |
0,98 |
Резина (гладкая) |
0,9 |
|
0,98 |
Пластмассы (различные, твердые) |
от 0,8 до 0,95 |
Пластмассовая пленка |
от 0,5 до 0,95 |
Полиэтиленовая пленка |
от 0,2 до 0,3 |
Бумага и картон |
0,9 |
Полированный силикон |
0,7 |
Чугун (полированный) |
0,2 |
Чугун (обработанный при 100°С) |
0,45 |
Чугун (обработанный при 1000°С) |
от 0,6 до 0,7 |
Сталь |
0,6 |
Мягкая сталь |
от 0,3 до 0,5 |
Листовая сталь (оксидированная) |
0,9 |
Чугунные листы (ржавые) |
от 0,7 до 0,85 |
Чугун (необработанный) ржавый |
0,95 |
Расплавленный чугун |
0,3 |
Расплавленная мягкая сталь |
от 0,3 до 0,4 |
Нержавеющая сталь (полированная) |
0,1 |
Нержавеющая сталь (разная) |
от 0,2 до 0,6 |
Алюминий (полированный) |
0,1 |
Алюминий (высоко оксидированный) |
0,25 |
Оксид алюминия при 260°С |
0,6 |
Оксид алюминия при 800°С |
0,3 |
Алюминиевые сплавы |
от 0,1 до 0,25 |
Латунь (полированная) |
0,1 |
Латунь (неполированная) |
0,2 |
Оксид латуни |
0,6 |
Медь (полированная) |
0,05 |
Медь листовая |
0,8 |
Расплавленная медь |
0,15 |
Свинец (чистый) |
0,1 |
Свинец (оксидированный при 25°С) |
0,3 |
Свинец (оксидированный, 200°С) |
0,6 |
Никель (чистый) |
0,1 |
Никель листовой (оксидированный) |
от 0,4 до 0,5 |
Нихром |
0,7 |
Нихром (оксидированный) |
0,95 |
Пирометры
Для измерения температуры выше 800 град C применяют пирометры, принцип действия которых основан на определении величины излучения, испускаемого нагретыми телами.
Радиационные пирометры. Принцип действия радиационных пирометров состоит в том, что поток теплового излучения, испускаемого раскаленным телом, улавливается и фокусируется’ на теплочувствительыой части прибора, соединенной с термопарой.
Принципиальная схема радиационного пирометра показана на рис. 278. Он состоит из корпуса 6, имеющего объектив 2, который улавливает, тепловой поток и направляет его на теплочувствительную. часть 1 прибора. Эта часть представляет собой крестообразную пластину из платины, покрытую платиновой чернью. К этой пластине припаяны четыре горячих спая хромель-копелевых термопар, образующих термобатарею. При нагревании или охлаждении теплочувствительной части также нагреваются или охлаждаются горячие спаи этой термобатареи. Таким путем достигается увеличение электродвижущей силы и,следовательно, увеличивается точность прибора.
Рис. 278. Схема радиационного пирометра: 1- термочувствительная часть; 2 — объектив; 3 — диафрагма; 4 — температурная лампа; 5 —медный кожух; 6-корпус; 7— светофильтр; 8 —окуляр; 9-температура; 10 — милливольтметр
Платиновая пластинка и термопары заключены в стеклянную температурную лампу 4, закрытую почерненным медным кожухом 5. В медном кожухе имеются отверстия для прохода тепловых лучен на теплочувствительную часть прибора и для наблюдения за правильностью фокусирования. Через цоколь лампы выведены концы термопар и присоединены внутри прибора к клеммам.
При фокусировании прибора нужно добиваться того, чтобы раскаленное тело было виднов в телескопе и закрывало бы все поле зрения. Если изображение будет больше или меньше поля зрения, то условия наблюдения будут отличаться от градуировочиых и результат измерения будет неправильным. Четкость изображения для правильной наводки достигается перемещением окуляра 8. Чтобы предохранить глаз наблюдателя от яркого света, можно пользоваться светофильтром 7, который перемещают при помощи ручки, расположенной рядом с клеммами.
Для измерения величины электродвижущей силы, возбуждаемой в термобатарее радиационного пирометpa, пользуются или гальванометром, или потенциометром, которые должны быть градуированы в градусах по температуре излучения абсолютно черного тела.
Истинную температуру раскаленного реального тела по измеренной радиационным пирометром определяют введением поправок с учетом коэффициента черноты реального тела, температуру которого измеряют. Для этого пользуются специальными таблицами коэффициентов черноты полного излучения материалов при различных истинных температурах, а также таблицами соотношений между температурой, измеренной радиационным пирометром, или радиационной температурой и истинной температурой в зависимости от коэффициента черноты полного излучения.
При помощи радиационных пирометров полного излучения можно измерять температуру от 900 до 1800° С и даже, до 2000° С.
Оптические пирометры. Принцип действия оптических пирометров основан на сравнении в монохроматическом свете яркости излучения исследуемого накаленного тела с яркостью накала нити, интенсивность излучения которой в зависимости от температуры известна.
Схема» наиболее распространенного оптического пирометра ОППИР-09 показана на рис. 279. Это —переносный прибор, все части которого смонтированы в общем кожухе или корпусе. Луч света, испускаемый накаленным телом, попадает в прибор через объектив 1, а затем через окуляр 6 в глаз наблюдателя, сравнивающего яркость светового потока тела с яркостью нити 4 температурной лампы 3. Сравнение проводят в монохроматическом свете, получаемом с помощью светофильтра 5, расположенного за окуляром и пропускающего узкий спектральный участок света (область красных лучей).
Нить температурной лампы накаливается от щелочного аккумулятора, присоединенного к прибору проводами, проходящими через, рукоятку
Накал нити регулируют реостатом 8, включенным в цепь лампы последовательно. Движок 9 реостата передвигают при помощи кольцевой рукоятки 10. На рукоятке и на корпусе прибора имеются черточки белого цвета, около которых стоит отметка «0». Когда черточки на рукоятке и на корпусе прибора совпадают — цепь лампы разомкнута и аккумулятор отключен. Сила тока, подаваемого лампе, уменьшается, при повороте рукоятки по направлению стрелки, которая имеется на ней.
Температуру отсчитывают по показанию пирометрического милливольтметра 7, градуированного в градусах по накалу нити.
При измерении температуры оптическим пирометром ОППИР-09 его придерживают за рукоятку и направляют объектив на накаленное тело, предварительно убрав светофильтр. Передвигая окуляр и объектив, добиваются получения четких изображений нити температурной лампы и тела,температуру которого измеряют. После этого светофильтр .снова помещают на его место и, поворачивая ручку реостата в сторону, противоположную направлению стрелки, постепенно повышают накал нити до тех пор, пока ее верхняя часть, хорошо заметная на фойе раскаленного тела, не сольется с фоном и не исчезнет из поля зрения.
Рис. 279. Схема оптического пирометра ОППИР 09: 1 — объектив; 2 — ослабляющий светофильтр; 3 — температурная лампа; 4 — нить накаливания температурной ламды; 5— монохроматический светофильтр; 6 — окуляр; 7 — милливольтметр; S- реостат; 9 — движок реостата; 10 — кольцевая рукоятка реостата: рукоятка прибора.
Когда температура нити лампы ниже измеряемой температуры тела, видна темная линия на светлом фоне. Если же температура нити лампы выше измеряемой, видна светлая линия на темном фоне. При равенстве температур нить перестает быть видимой.
Оптический пирометр ОППИР-09 предназначен для измерения температуры от 800 до 2000 С, однако нить температурной лампы не выдерживает накала больше 1400° С. При температуре выше указанной материал нити начинает испаряться, вследствие чего характеристика лампы меняется. Чтобы избежать этого, при измерении температуры выше 14000C для ослабления светового потока накаленного тела между объективом и температурной лампой помещают дополнительный светофильтр 2. Таким образом, прибор имеет два диапазона измерений: 800—1400 0C и 1200—2000° С.
Ввиду того, что оптические пирометры градуируют по излучению абсолютно черного тела, для измерения температуры реальных тел с различными’ коэффициентами черноты в показания прибора следует вводить соответствующие поправки по специальным таблицам.
Кроме описанного, имеются эталонные оптические пирометры ОР-48, имеющие три диапазона измерений: до 1400° С, до 2QOO0C и до 3000° С. Оптический пирометр ЭОП-1 имеет пять диапазонов — от 1400 до 6000° С, с погрешностью измерения 0,05% при 1063° С, 0,2% при 3000° С и 1 % при 6000° С.
К приборам всегда прилагаются инструкции, содержащие описание прибора, правила его использования, а также правила зарядки аккумуляторов. В паспорте прибора указывается его характеристика, данные о его градуировке свидетельство о его пригодности для работы. Как все точные приборы, оптические пирометры следует периодически проверять.
Фотоэлектрический’ пирометр. Для непрерывного и бесконтактного измерения и записи температуры неподвижных и движущихся тел применяют фотоэлектрический пирометр ФЭП-4*. При его помощи можно измерять температуры от 500 до 4000° С. Прибор выпускается как одношкальный с предельной температурой измерения 2000° С, так и двушкальный— с пределом измерения до 4000° С. Основная погрешность показателей пирометра не превышает ±1% для приборов с верхним пределом измерения больше 2000° С.
Вторичным прибором этого пирометра служит быстродействующий показывающий и записывающий электронный потенциометр БП-5164 с прямолинейной шкалой и ленточной диаграммой. Время установления показаний потенциометра не превышает 1 сек.
Изображение визируемой поверхности / фокусируется линзой 2 на отверстии 4 в держателе светофильтра 7, установленного перед фотоэлементом 5. Диафрагма 3 и отверстие 4 ограничивают световой поток, падающий на фотоэлемент. Если изображение нагретой поверхности полностью перекрывает отверстие 4, величина светового потока, падающего на катод фотоэлемента, зависит от яркости визируемой поверхности и, следовательно, от ее температуры. Через отверстие 6 в том же держателе светофильтра на фотоэлемент падает световой поток от лампы накаливания 10 (лампа обратной связи), питаемой током выходного каскада электронного усилителя 9. При помощи этой лампы в приборе осуществляется обратная связь по световому потоку. Световые потоки от визируемого тела и от лампы 10 модулируются с частотой 50 гц в противофазе. Благодаря этому через фотоэлемент течет ток, переменная составляющая которого пропорциональна разности иитеисивностей этих потоков. Переменная составляющая фототока усиливается усилителем 8 и выпрямляется фазовым детектором (на рисунке не показан). Выпрямленное напряжение поступает на сетку выходного каскада усилителя 9.
Интенсивности светового потока лампы обратной связи и потока визируемого тела несколько отличаются друг от друга, однако благодаря большому коэффициенту усиления системы разность между ними невелика. При увеличении этой разности ток в цепи лампы обратной связи довольно быстро изменяется, и разность снова уменьшается. Таким образом, ток лампы обратной связи, связанный с интенсивностью ее светового потока, с достаточной точностью характеризует яркость и температуру визируемого тела.
Рис. 281. Принципиальная схема фотоэлектрического пирометра ФЭП-4: 1 — визируемая поверхность; 2 — линза; 3 — диафрагма; 4, 6 — отверстия в держателе светофильтра; 5 – фотоэлемент; 7-держатель светофильтра; 8, 9 — усилители; 10-лампа накаливания.
К оглавлению
см. также
- Приборы для измерения температуры (1 2)
- Дилатометрические термометры
- Манометрические термометры
- Электрические термометры
- Пирометры
- Термохимический метод измерения температуры
- Автоматизация контроля температуры
- Терморегуляторы
- Термостаты
Что такое пирометр и для чего он нужен ?
Смотрите также обзоры и статьи:
Все более сложные промышленные задачи, когда для измерения температур поверхностей нагретых тел стало недостаточно исключительно контактного метода, путем прикосновения датчика – термопары, в виду опасности приближения, потребовали принципиально новых методик, среди которых наиболее востребованными стали бесконтактные оптические термометры и наиболее продвинутые и все чаще популярные – тепловизоры для энергоаудита.
Последние очень дороги и имеют узкую сферу применения, относятся к стационарным, поскольку предназначены для удаленной термодиагностики температурных режимов в пределах 2000-3000 и более градусов и энергоаудита, купить их могут не все, а вот портативный пирометр, современные разновидности которого отличаются широким функционалом, скоростью и достоверности результата, стал чрезвычайно популярен, причем цена, за исключением самых брендовых моделей, стала доступна практически каждому в Украине.
Устройство и характеристики
Это прибор удаленного бесконтактного анализа температуры методом преобразования теплового потока объекта в температурные значения, выводимые на дисплей.
Любое нагретое тело, вследствие возбуждения молекул и атомов, начинает интенсивно испускать электромагнитные волны, называемые инфракрасным излучением и термометр позволяет принимать эти волны, анализировать их интенсивность делая выводы о температуре тела.
Типовую принципиальную схему можно представить следующим образом:
- Исследуемая поверхность
- Тепловой поток
- “Приемник” – оптическая система
- Датчик преобразователь сигнала
- Преобразователь электронный
- Счетчик
- Корпус
- “Курок”
- Экран
Приемник улавливает тепловые волны, излучаемые объектом, которые с помощью оптики передаются на преобразователи. Аналоговое значение преобразуется в электрическое, сигнал проходит через счетчик и далее как готовый результат выводится на экран. Это упрощенная принципиальная схема, с её помощью можно понять базовые принципы работы и устройство.
Кроме инфракрасных, встречаются оптические, с которых началась история этого класса устройств. В оптических значение температуры определяется по визуально наблюдаемому цвету нити какаливания.
Но мы рассмотрим функции и работу на примере одного из самых распространенных инструментов – Benetech GM550, продвинутая версия от популярного GM320.
Измерение температуры происходит в диапазоне от – 50°C до 550°C, один из основных показателей оптическое разрешение 12:1, фиксированную излучательную способность с коэффициентом 0.95. “На борту” имеется лазерная указка цели, подсветка экрана, запоминание результатов измерений.
Видим, что измеряемая температура может быть как высокая, так и низкая, даже отрицательная. Значения диапазона зависят от длины волн, на которых работает прибор. У этой разновидности они составляют 8 – 14 мкм.
Следующий параметр называется оптическим разрешением. Оно определяется как отношение расстояния до цели к диаметру зоны измерения (светового пятна). У этого измерителя температуры оно равно 12:1. Чем больше расстояние до объекта, тем больше диаметр зоны замера. Так, согласно инструкции, на расстоянии 1.5 м диаметр светового пятна будет равняться 13.2 см. Следует учесть, что указанное соотношение будет верным только для одного участка условного “луча” измерения, там, где он имеет наименьший диаметр, т.к. “луч” не имеет строго конической формы, сужающейся по направлению к приемнику. Как видим по диаграмме, наименьший диаметр луча находится на расстоянии 900 мм от объекта. Эта зона называется фокусное расстояние.
Помогает “прицелиться” лазерная указка. Здесь она выполняет вспомогательную функцию, в отличие от основной в лазерном дальномере. При работе важно следить за тем, чтобы круг зоны измерения не выходил за пределы исследуемого объекта:
- А – Верное визирование
- Б – Граничное, могут быть погрешности
- В – Неверное визирование, точность измерений может существенно измениться.
Ещё один параметр, – излучательная способность (ИС). Она зафиксирована, её коэффициент равен 0.95, чего вполне хватает для большинства задач, а вот у более сложных (и дорогих) экземпляров показатель эмиссии “плавающий”, может быть изменен вручную либо автоматически при сканировании специфических материалов.
Несколько слов о функционале. Подсветка дисплея позволит производить замеры в условиях плохой освещенности, что нередко случается при уличных работах, либо в темное время суток. А запоминание результатов вычислений удобно при работе с разными измеряемыми значениями. При превышении диапазона температур вычисления все равно производятся, но их точность снижается, о чем сигнализирует соответствующая индикация экрана. GM550 – хороший недорогой аппарат начального уровня для измерений, не требующих прецизионной точности.
Сфера применения
Стационарные – узкоспециализированные с высокой точностью, требующие высокой квалификации в управлении – для промышленных производств при контроле технологических процессов |
Основной тип приборов для измерения температуры – переносные, с меньшей точностью вычислений, чем у стационарных, но отличающийся от них доступностью и простотой управления. Сфера их применения очень разнообразна. От использования при мелком бытовом ремонте до научных исследований |
В домах, офисных, производственных зданиях используют при диагностике и ремонте систем отопления, электрических систем, при составлении температурной карты помещения. Очень популярны в службах коммунального хозяйства и являются незаменимыми в промышленности |
Как видим, сфера применения очень обширна, также как их ассортимент. Мы надеемся, что наша статья снабдит вас необходимой информацией и поможет с выбором необходимого измерительного оборудования.
Опубликовано: 2017-06-20 Обновлено: 2021-08-30
Автор: Магазин Electronoff
Поделиться в соцсетях
Оптический пирометр, с исчезающей – Энциклопедия по машиностроению XXL
Оптический пирометр с исчезающей нитью [c. 365]Оптический пирометр с исчезающей нитью в свое время повсеместно использовался в эталонных лабораториях для реализации международной практической температурной шкалы. Он и сегодня остается широко используемым в науке и промышленности прибором для практической термометрии. По этой причине мы начнем этот раздел с описания его конструкции и работы. [c.365]
Принцип действия оптического пирометра с исчезающей нитью прост и иллюстрируется на рис. 7.30 а. Линза объектива формирует изображение источника, температура которого измеряется в плоскости раскаленной нити миниатюрной лампы. Наблюдатель через окуляр и красный стеклянный фильтр видит нить и совмещенное изображение источника. Ток через лампу регулируют до тех пор, пока визуальная яркость нити не станет точно такой же, как яркость изображения источника. Если оптическая система сконструирована правильно, в этот момент нить на изображении источника исчезает. Пирометр градуируется в значениях тока, проходящего через миниатюрную лампу. Так как детектором равенства яркостей является глаз человека, то доступная непосредственно для измерений область температур ограничена с одной стороны границей приемлемой яркости, с другой — яркостью, слишком слабой для наблюдения. Нижний предел зависит от апертуры оптической системы и составляет примерно 700°С, верхний предел равен примерно 1250°С. Для измерения более высоких температур между линзой объектива и нитью помещается нейтральный стеклянный фильтр (С на рис. 7.30а), понижающий яркость изображения источников. Плотность фильтра выбирается такой, чтобы обеспечить небольшое перекрытие областей. Например, току лампы, эквивалентному, скажем 700 °С на шкале без фильтра, на следующей шкале, с фильтром, будет соответствовать температура 1100°С. Таким образом, с помощью одного прибора температурные измерения могут быть расширены до любой желаемой максимальной температуры. Коэффициент пропускания фильтра т, который требуется для того, чтобы понизить яркость источника от температуры Т до температуры, например точки золота Гди, можно найти, используя приближение Вина, по формуле [c.365]
Существуют два вида градуировки оптического пирометра с исчезающей нитью. Первый — прямой, состоящий в простой градуировке тока пирометрической лампы при наблюдении либо черного тела с известной температурой, либо чаще вольфрамовой ленточной лампы, градуированной для всей области пирометра. Шкала для наиболее низкого диапазона без фильтра должна быть детально проверена в достаточно большом числе точек для получения надежной градуировочной кривой интерполяцией между точками. Для более высокотемпературных диапазонов форма градуировочной кривой будет примерно той же, но коэффициент К нейтральных фильтров должен быть подтвержден. Коэффициент К определяется с помощью уравнения (7.66), которое дает [c.368]
Это выражение, полученное из уравнения Планка, связывает спектральную яркость L K, Т) черного тела при температуре Т (здесь подразумевается Tes) со спектральной яркостью черного тела при точке золота L X, T u). При применении формулы (7.68) для практических измерений возникает вопрос, как обходиться с конечной шириной полосы АХ, которая для оптического пирометра с исчезающей нитью составляет примерно 0 нм, а для фотоэлектрического пирометра может составлять примерно от 1 до 10 нм. [c.369]
Рис. 96. а) Схема оптического пирометра с исчезающей нитью 1 — зрительная труба, 2 — лампа, 3 — нить лампы, окуляр, 5 — реостат, б — измерительный прибор, 7 — красный светофильтр (Х=665,0 нм), б) Л,ам-па оптического пирометра [c.258]
Градуировка ленточной лампы по яркостной температуре может быть проведена с помощью оптического пирометра. Схема оптического пирометра с исчезающей нитью дана на рис. 96, а. Основной его частью является зрительная труба I, внутри которой находится лампа накаливания 2 с нитью 3 в виде петли (рис. 96,6). Для измерения яркостной температуры ленточной лампы нужно направить зрительную трубу пирометра так, чтобы в его окуляр 4 была видна накаленная лента лампы и на ее фоне — нить лампочки пирометра. Регулируя ток накала лампочки с помощью реостата 5, добиваются равенства яркостей нити и ленты. Это соответствует равенству яркостных температур нити и ленты (при 1 = 665 нм). Пирометр должен быть заранее проградуирован по абсолютно черному телу, т. е. должно быть известно, какой ток накала нити соответствует исчезновению ее на фоне черного тела заданной температуры. [c.259]
Производят измерения температуры пламени в соответствии с заданием и записывают величину тока лампы или напряжение на ее зажимах, при которых наблюдается обращение. После окончания измерений с пламенем нужно проградуировать лампу с помощью оптического пирометра с исчезающей нитью в области использованных токов или напряжений. [c.261]
Для измерения яркостной температуры в видимой части спектра широко используются оптические пирометры с исчезающей нитью переменного и постоянного накала. Яркостная температура тела измеряется путем сравнения спектральной интенсивности излучения объекта измерения с интенсивностью излучения нити пирометрической лампы при одной и той же эффективной длине волны Хэ -При этом яркостная температура нити лампы устанавливается градуировкой по абсолютно черному телу (по его модели) или по специальной температурной лампе. [c.185]
Схема оптического пирометра с исчезающей нитью переменного накала показана на рис. 9.9. Фокусирование изображения объекта измерения 1 на плоскость нити лампы 4 осуществляется с помощью объектива 2. Окуляр 6, предназначенный для наблюдения нити лампы на фоне изображения объекта измерения, служит для получения резкого изображения нити. Изображение нити лампы через диафрагму 7 воспринимается глазом наблюдателя 8. [c.186]Принцип действия оптических пирометров с исчезающей нитью основан на сравнении в лучах определенной длины волны яркости исследуемого тела с яркостью пирометрической лампы прибора. [c.281]
В оптических пирометрах с исчезающей нитью изображение источника излучения фиксируется на раскаленной нити лампы и рассматривается через линзу, за- [c.114]
Оптический пирометр с исчезающей нитью обычно является наиболее подходящим прибором для высокотемпературных измерений в работах по построению диаграмм равновесия. Для некоторых целей (например, измерение температур в печах для отжига) могут быть использованы другие типы оптических пирометров, которые кратко описаны ниже. [c.118]
Измерение стационарных температур пламени методом лучеиспускания и поглощения может быть осуществлено более простыми измерительными средствами, например обычным оптическим пирометром с исчезающей нитью. В этом случае пирометром поочередно измеряются три яркостные температуры источника (температурной лампы) пламени источника, визируемого через пламя. Температура пламени рассчитывается по формуле (12.4), в левую часть которой подставляются яркости черного тела, соответствующие трем измеренным яркостным температурам. Точность измерения стационарных температур пламен [c.418]
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ и ОПИСАНИЕ МОНОХРОМАТИЧЕСКОГО ОПТИЧЕСКОГО ПИРОМЕТРА С ИСЧЕЗАЮЩЕЙ НИТЬЮ [c.278]
Оптический пирометр с исчезающей нитью, в котором нуль-прибором служит глаз наблюдателя, не может быть использован для измерения быстро протекающих температурных процессов и осуществления автоматической записи и регулирования температуры. [c.301]
Измерение температуры реальных тел с помощью оптического пирометра с исчезающей нитью или радиационного пирометра не дает возможности измерить их истинную температуру. Получаемые с помощью оптического пирометра яркостная и с помощью радиационного пирометра радиационная температуры значительно отличаются от истинной температуры. [c.311]
Введение суммарного коэфициента поглощения радиационного пирометра аналогично введению суммарного коэфициента пропускания селективных поглощающих стекол для оптических пирометров с исчезающей нитью. [c.327]
Для определения отношения У /Уап при помощи оптического пирометра с исчезающей нитью пирометрическую лампу градуируют по абсолютно черному телу в точке затвердевания золота. Для измерения неизвестной более высокой температуры наблюдение производят сквозь вращающийся сектор, коэффициент пропускания которого подбирают так, чтобы он возможно ближе соответствовал ожидаемой величине отношения интенсивностей. Точная величина отношения определяется путем небольшого изменения тока лампы, необходимого для выравнивания яркостей при более высокой температуре. Когда величина отношения найдена, для определения температуры необходимо узнать длину волны и значение константы Сг. [c.19]
На отверстие диаметром 1 и глубиной 4—5 мм, высверленное в центре образца, наводят оптический пирометр с исчезающей нитью накаливания. Наблюдение ведут через смотровое окно из двуокиси кремния (толщиной 6,4 мм) в стенке печи. Постоянный ток низкого напряжения подается от двух параллельно включенных сварочных генераторов Линкольна 600 а. [c.147]
Яркостную температуру нагретого излучателя измеряют визуальным оптическим пирометром с исчезающей [c.149]
Точность, с которой может быть использован пирометр с ис-чезаюшей нитью для измерения температуры, вполне достаточна для большинства практических применений. Во всяком случае, ограничивающим фактором чаще служит неопределенность в излучательной способности объекта, температура которого подлежит измерению. Однако, несмотря на удобство, точность и надежность, оптический пирометр с исчезающей нитью имеет один существенный недостаток его использование требует активного участия квалифицированного наблюдателя. Его нельзя использовать в тех приложениях, которые нуждаются в непрерывных или быстрых измерениях, а также измерениях в недоступных или опасных ситуациях. По этой причине с самого начала некоторые оптические термометры объединялись с тепловыми, термоэлектрическими, фоторезисторными и фо-тоэмиссионными детекторами. Среди них наиболее удачными оказались оптические термометры с кремниевыми фотоэлементами. Высокая прочность и долговременная воспроизводимость [c.310]ПОЗВОЛЯЮТ использовать их в таких разнообразных ситуациях, как измерение температуры лопастей турбин авиационных моторов и в сталелитейных печах. В поверочных лабораториях оптические пирометры с исчезающей нитью сейчас вытеснены фотоэлектрическими пирометрами, которые применяются в качестве приборов, используемых для реализации МПТШ-68 выше точки затвердевания золота. [c.311]
Один оптический пирометр с исчезающей нитью (ОППИР) — желательно иметь при камерном [c.280]
Если оптический пирометр с исчезающей питью дополнить вторым светофильтром (синим или зеленым), то открывается возможность измерения так называемой цветовой температуры излучающего тела [Л. 125]. Сущность этого метода определения цветовой температуры, называемого также методом красио-синего отношения, сводится к следующему. [c.44]
Наиболее огнеупорная, а также наименее химически активная окись — окись тория. Она пригодна для применения в тиглях, предназначенных для сплавов с очень высокой температурой плавления. Тигли, набитые окисью тория, могут быть применены до 2700°. Окись магния, окись бериллия и окись циркония тоже представляют собой материалы с высокими огнеупорными свойствами, но они более химически активны и поэтому менее пригодны, чем окись тория. Окись алюминия имеет максимальную температуру службы до 1900—1950°, что является пределом, до которого можно применять оптический пирометр с исчезающей нитью, смотровой трубой из корундиза и экраном как источником излучения абсолютно черного тела. Современное производство прямых непористых смотровых труб из окиси тория значительно расширяет область применения этого метода. При более высоких температурах возможно измерение лучеиспускания непосредственно поверхности металла только оптическим пирометром или фотоэлектрическим элементом. В этом случае поверхность металла не удовлетворяет условиям излучения абсолютно черного тела, и поэтому такой метод можно применять только в том случае, если известны данные об эмиссионной способности металла и если для градуировки имеются в распоряжении металшы с известной точкой плавления и эмиссионной способностью, близкой к исследуемому сплаву. Однако точность такого метода не очень высока. Подробности мы рассматриваем ниже при описании метода Мюллера. Вольфрам-ирридиевые, вольфрам-мо-либденовые и различные другие термопары могут быть применены для измерения высоких температур однако эти термопары нельзя считать удовлетворительными ввиду трудности получения повторимых результатов (см. ниже). [c.179]
Слитки весом 100 г, предварительно выплавленные в индукционной печи, просверливают по центру, и в это отверстие вставляют смотровую трубу. Установка медленно нагревается и дегазируется диффузионным насосом, соединенным с механическим насосом. Это предотвращает загрязнение спл1ава газами, выделяемыми горячими огнеупорными материалами. При температурах около 1000° в установку впускают очищенный водород или аргон, чтобы предупредить сильное испарение металла. На определенном расстоянии от призмы помещают телескоп оптического пирометра пирометр устанавливают так, чтобы раскаленная нить была видна поперек изображения отверстия в перегородке смотровой трубы. Температуру измеряют, сопоставляя интенсивность излучения абсолютно черного тела с известной интенсивностью измерения нити накаливания, о которой судят по величине тока, проходящего через нить. Теория и работа оптического пирометра с исчезающей нитью накаливания рассматривались выше. [c.181]
Для светящихся иламен с высоким коэффициентом черноты излучения применяется простой в аппаратурной реализации метод измерения яркостной температуры пламени. Во многих случаях используется обычный оптический пирометр с исчезающей нитью. Отождествление измеренной яркостной температуры пламени с его действительной температурой возможно только для пламени с настолько большой концентрацией взвешенных частиц, что коэффициент черноты его излучения практически равен 1. Поэтому измерение яркостной [c.422]
Достоинства оптических пирометров настолько значительны, чтор эти приборы получили весьма щи-рокое распространение. Из оптических пирометров наибольшее распространение имеет монохроматиче-ский оптический пирометр с исчезающей нитью. В комплект этого прибора входят телескоп, показывающий прибор и источник питания (рис. 99). Рис. 99. [c.279]
Можно встретить различные конструктивные формы мопо-хроматических оптических пирометров с исчезающей нитью. На рис. 101 представлен оптический пирометр, выпускавшийся артелью Оптикоприбор . В этом приборе показывающим прибором. служит миллиамперметр с подавшенвым нулем, что дает [c.284]
В эксплоатации можно встретить также оптические пирометры, выпускавшиеся различными заграничными фирмами. Но все эти приборы основаны на одном и том же принципе — оптического пирометра с исчезающей нитью и конструктивно имеюг много общего с описанными выше образцами пирометров отечественного производства. [c.287]
Раз бе рем последовательно весь процесс накопления погрешностей, обусловливающих ошибку в измерении температур в промышленных усЛ Овиях О бычны м оптическим пирометром с исчезающей нитью. [c.296]
Приведенные выше рассуждения аналогичны относяш.имся к оптическому пирометру с исчезающей нитью. Так же, как и в том случае, понятие об эффективной длине волны может быть распространено на тот случай, когда Т2 — Т1. Тогда вместо величины Хдф приходится рассматривать Хцред, вычисление которой можно произвести по формуле [c.306]
Если Ацр д фотоэлектрического пирометра (совпадает по величине с Хцрдд визуального оптического пирометра с исчезающей нитью, то X показанил можно сравнивать и переход к истинной температуре тела от показаний прибора может быть произведен по формуле [c.306]
Таким образо1м, пирометры второго типа являются практически более совершенными, чем пирометры -первого типа, так как позволяют определить истинную температуру нечерного тела. Поэтому при разработке новых конструкций фотоэлектрических пирометров идут по пути создания приборов второго типа, эффективная длина волны которых близка к эффективной длине волны оптического пирометра с исчезающей нитью. [c.306]
Ниже приводятся сведения о работах, проведенных в Национальной физической лаборатории с целью достижения наилучшей возможной воспроизводимости МШТ. Примером точности, которой удалось достичь при работе с оптическим пирометром с исчезающей нитью, является работа Барбера [31], проводившего градуировку платино-платинородиевой термопары во всей области температур от 0°С до точки плавления платины. В области от 630,5 до 1063° С применялся обычный квадратичный закон изменения термо-э.д.с. с температурой, ниже этой области термопара сравнивалась с эталонным платиновым термометром сопротивления, а выше — с эталонным оптическим пирометром. [c.29]
Точка плавления скандия была определена по капельному методу Пирани и Алтертума [9]. Температуру измеряли оптическим пирометром с исчезающей нитью. Четыре замера дали значение 1539° (1811° К) с точностью определения 2°. [c.12]
Температуру измеряли оптическим пирометром с исчезающей нитью наведением на черное тело. Пирометр градуировали по стандартной лампе с ленточным вольфрамовым нагревателем. Колебания температуры составляли около 12° при методе Кнудсена и приблизительно 15° при методе Лэнгмюра., В последнем случае колебания температуры были больше из-за перепада температуры в образце. [c.103]
Оптический пирометр с исчезающей нитью устроен так (фиг. 161). в корпусе 1 прибора помещена ла-мпочка 2. Нить 3 ла.м-почки находится на О Си прибора, т. е. на линии, проходящей через центры собирательной линзы 4, окулярной линзы 5 и красного стекла 6 (фильтра). В корпусе прибора помещен реостат 7, которым можно регулировать силу накала гаити 3 лампочки. Лампо чка получает ток от аккумулятора 9. Силу така, проходящего через лам1П0ч-ку, измеряют при помощи милливольт1метра 10. В некоторых конструкциях милливольтметр и батарея для накала нити смонтированы вместе с трубкой в одном корпусе. [c.244]
3. Принцип работы пирометра. Основные характеристики пирометров
Похожие главы из других работ:
Аксиально-поршневой двигатель
2. ПРИНЦИП РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ
Аксиально-поршневой двигатель работает следующим образом. Через отверстие 17 (рис.1) сжатый воздух поступает в зону подвода 12, а из нее через окна 19 в продольные каналы 10…
Асинхронный двигатель с аварийным дизель-генератором
Принцип работы
При подаче к обмотке статора напряжения, в каждой фазе создаётся магнитный поток, который изменяется с частотой подаваемого напряжения. Эти магнитные потоки сдвинуты относительно друг друга на 120°, как во времени, так и в пространстве…
Двухколесное транспортное средство с гибридным приводом
3.5 Принцип работы
Во время движения, велосипедист нажимает правую рукоять управления приводом. Благодаря этому, трос управления приводом прижимает привод к шестерне аккумулятора и колесу. В результате этого…
Использование процесса грохочения при переработке строительных материалов
1.4.3 Принцип работы
Конструкция грохота и режим его работы должны обеспечивать вибротранспортирование слоя материала по ситу и передавать ударные импульсы коробу с натянутым в нем ситом, для его очистки, т.е. грохот должен работать с подбрасыванием материала…
Исследование работы тестоделителя “Suction Dough Divider SD-180” и определение неисправностей, нарушающих его работоспособность
2.4 Принцип работы
Всасывающий поршень (G) всасывает тесто из бункера (F) в камеру для теста (E) при движении поршня влево (наружу) – «всасывающий ход». Тестовый нож (H) полностью вытягивается и целиком открывает отверстие между бункером и камерой для теста…
Модернизация столярного ленточнопильного станка марки ЛС 80-6С
1.3 Принцип работы станка
Принцип работы станка основан на непрерывном направленном движении пильного полотна, создаваемого вращающимися пильными шкивами…
Попутный нефтяной газ
Устройство и принцип работы
Котлы серии “RS-D” являются водогрейными котлами с водотрубным скоростным теплообменником. Котлы относятся к классу гидронных, т.е. скорость воды в трубах теплообменника, образующих топку, достигает 2 м/сек…
Приспособление для зенкерования детали
4. Конструкция и принцип работы приспособления. Точность обработки детали, надежность и безопасность работы приспособления
Разрабатывается приспособление, на котором зенкеруется отверстие радиусом 36 мм. Конструкция спроектированного приспособления представлена на сборочном чертеже ТПЖА. 293224. 203 СБ…
Проектирование маршрутного технологического процесса сборки изделия
1.2 Служебное назначение изделия, принцип работы узла и условия обеспечения нормальной работы
Механический клапан предназначен для автоматических установок, распыляющих смазочно-охлаждающие жидкости. Принцип работы. Клапан состоит из корпуса, разделенного на две полости, в одну из которых подается сжатый воздух…
Проектирование операционно-технологического процесса детали типа “штанга”
4.1 Принцип работы приспособления
При обработке всех поверхностей вала за один установ целесообразно использовать, при установке заготовки на станке, два центра…
Системы видеонаблюдения и контроля доступа на предприятие
2.1 Принцип работы
Система контроля доступа – это совокупность технических и организационных средств, с помощью которых решаются задачи управления пропуском людей в помещения и охраняемые зоны, а также задачи учета и контроля. Проходная предприятия…
Техническое обслуживание сетевого адаптера D-Link DGE-560T
4. Принцип работы
Система водяного охлаждения состоит из ватерблоков, их число изменяется в зависимости от количества охлаждаемых объектов, радиатор с вентилятором или несколькими вентиляторами, помпы (помпа – это насос), часто аквариумный или фонтанный…
Турбокомпрессоры в двигателях внутреннего сгорания
2. ПРИНЦИП РАБОТЫ
Принцип работы основан на использовании энергии отработавших газов. Поток выхлопных газов попадает на крыльчатку турбины (закреплённой на валу), тем самым раскручивая её и находящиеся на одном валу с нею лопасти компрессора…
Устройство для измерения давления фундамента на грунт
2. Принцип работы устройства
Патент: 1273753 Устройство для измерения давления фундамента на грунт. На рисунке 2.1 а) представлено устройство, разрез; на рисунке 2.1 б) – разрез А-А на рисунке 2.1 а)…
Центробежные компрессоры Березанской КС
3.2 Принцип работы
Перекачиваемый газ по газопроводу через всасывающий патрубок поступает на вход двухступенчатого центробежного нагнетателя, где происходит его сжатие, и выбрасывается через нагнетательный патрубок в магистральный газопровод…
принцип действия. Лазерный дистанционный термометр (фото)
принцип действия. Лазерный дистанционный термометр (фото)
Измерение температуры может быть контактным и дистанционным. Наиболее распространены термопары, резисторные датчики и термометры, которые нуждаются в соприкосновении с объектом, т. к. измеряют свою собственную температуру. Делают они это медленно, но стоят недорого.
Бесконтактные датчики измеряют ИК-излучение объекта, дают быстрый результат, и обычно используются для определения температуры движущихся и нестационарных тел, находящихся в вакууме и недоступных по причине агрессивности среды, особенностей формы или угрозы безопасности. Цена таких устройств относительно высока, хотя в некоторых случаях сравнима с контактными приборами.
Монохромная термометрия
Монохромный способ определения суммарной энергетической яркости использует заданную длину волны. Реализации варьируются от ручных зондов с простым дистанционным измерением до сложных переносных устройств, позволяющих одновременно наблюдать объект и его температуру с занесением показаний в память прибора или их распечаткой. Стационарные датчики представлены как простыми небольшими детекторами с удалённым расположением электроники, так и высокопрочными устройствами с дистанционным PID-управлением. Волоконная оптика, лазерное прицеливание, водяное охлаждение, наличие дисплея и сканера – опциональные варианты мониторинга технологических процессов и систем управления.
Конфигурация, спектральная фильтрация, диапазон рабочих температур, оптика, время отклика и яркость объекта являются важными элементами, влияющими на производительность и должны быть тщательно рассмотрены в процессе отбора.
Датчик может быть как простым двухпроводным, так и сложным износоустойчивым высокочувствительным устройством.
Выбор спектрального отклика и диапазона рабочих температур связан с конкретными задачами измерения. Короткие длины волн предназначены для высоких температур и длинные – для низких. Если объекты прозрачны, например, пластмассы и стёкла, то необходима узковолновая фильтрация. Полоса поглощения CH полиэтиленовой плёнки равна 3,43 мкм. Выделение спектра в этом диапазоне упрощает вычисление коэффициента излучения. Точно так же стеклоподобные материалы становятся непрозрачными при длине волны 4,6 мкм, что позволяет точно определить температуру поверхности стекла. Область излучения 1-4 мкм даёт возможность производить замер через смотровые отверстия вакуумных и барокамер. Альтернативный вариант – использование волоконно-оптического кабеля.
Оптика и время отклика в большинстве случаев несущественны, так как поле зрения размером 3 см на расстоянии 50 см и время отклика менее 1 с является достаточным. Для небольшого или быстро перемещающегося прерывистого объекта возникает необходимость в небольшом (3 мм в диаметре) или ещё меньшем (0,75 мм) пятне измерений. Дальнее прицеливание (3-300 м) требует оптического регулирования, так как стандартное поле зрения прибора становится слишком большим. В некоторых случаях для этого используется метод двухволновой радиометрии. Оптоволокно позволяет дистанцировать электронику от агрессивных сред, устранить влияние помех и решить проблему доступа.
Лазерный термометр в основном имеет регулируемое в диапазоне 0,2-5,0 с время ответа. Быстрый отклик может повысить уровень шума сигнала, а медленный влияет на чувствительность. При индукционном нагреве необходима мгновенная реакция, а для конвейера – более медленный отклик.
Монохромная ИК-термометрия проста и используется в случаях, когда для создания высококачественной продукции контроль температуры крайне важен.
Двухволновая термометрия
Для более сложных задач, где абсолютная точность измерений имеет решающее значение, и где продукт подвергается физическому или химическому воздействию, применяется двух- и многоволновая радиотермометрия. Концепция появилась в начале 1950 годов, а последние изменения в конструкции и аппаратном обеспечении повысили её производительность и снизили себестоимость.
Метод заключается в измерении спектральной плотности энергии на двух различных длинах волн. Температура объекта может быть считана непосредственно из прибора, если излучательная способность одинакова для каждой длины волны. Показания будут верными, даже если поле зрения частично перекрыто относительно холодными материалами, такими как пыль, проволочные экраны, и серые полупрозрачные окна. Теория метода проста. Если энергетическая яркость обоих длин волн одинакова (для серого тела), то коэффициент излучения сокращается и отношение становится пропорциональным температуре.
Двухволновой лазерный термометр применяется в промышленности и научных исследованиях как простой, уникальный датчик, способный сократить ошибку измерения.
Кроме того, созданы многоволновые термометры для материалов, не являющимися серыми телами, коэффициент поглощения которых изменяется с длиной волны. В этих случаях необходим подробный анализ поверхностных характеристик материала в отношении взаимосвязи этого коэффициента, длины волны, температуры и химического состава поверхности. При наличии этих данных можно создать алгоритмы расчёта зависимости спектрального излучения на различных длинах волн от температуры.
Правила оценки
Для оценки точности измерений пользователь должен знать следующее:
- ИК-датчики по своей природе цвета не различают.
- Если поверхность блестящая, то прибор установит не только испускаемую, но и отражённую энергию.
- Если объект прозрачен, необходима ИК-фильтрация (например, стекло непрозрачно при 5 мкм).
- В девяти из десяти случаев абсолютно точное измерение не требуется. Повторное снятие показаний и отсутствие смещения обеспечат необходимую точность. Когда энергетическая яркость изменяется и обработка данных затруднена, следует остановиться на двух- и многоволновой радиометрии.
Элементы конструкции
Термометр лазерный бесконтактный работает по принципу: ИК-энергия на входе в и сигнал на выходе. Базовая цепь устройства состоит из собирающей оптики, линз, спектральных фильтров, и детектора в качестве внешнего интерфейса. Динамическая обработка осуществляется по-разному, но её можно свести к усилению, термической стабилизации, линеаризации и преобразованию сигнала. Обычное оконное стекло используется при коротковолновом излучении, кварц для средних частот, и германий или сульфид цинка для диапазона 8-14 мкм, оптоволокно – при длинах волн 0,5-5,0 мкм.
Поле зрения
Лазерный дистанционный термометр характеризуется полем зрения (ПЗ) – размером пятна контроля температуры на заданном расстоянии. Изменение диаметра поля зрения прямо пропорционально изменению дистанции между термометром и объектом измерения. Его значение зависит от изготовителя и влияет на цену прибора. Существуют модели с ПЗ менее 1 мм для точечных измерений и с оптикой дальнего действия (7 см на удалении 9 м). Рабочее расстояние не влияет на точность показаний, если объект заполняет всё пятно измерения. При этом максимальная потеря сигнала не должна превышать 1%.
Прицеливание
Обычные ИК-термометры производят замеры без дополнительных приспособлений. Это допустимо для работы с объектами большого размера, например, бумажным полотном, где точечная точность не требуется. Для небольших или удалённых объектов используется луч лазера. Создано несколько вариантов лазерного прицеливания.
- Луч со смещением от оптической оси. Простейшая модель применяется в устройствах с низким разрешением для больших объектов, т. к. вблизи отклонение слишком большое.
- Коаксиальный луч. Не отклоняется от оптической оси. Центр измерительного пятна точно указывается на любом расстоянии.
- Двойной лазер. Диаметр пятна маркируется двумя точками, что избавляет от необходимости угадывать или рассчитывать диаметр и не ведёт к ошибкам.
- Круговой указатель со смещением. Показывает поле зрения, его размер и внешнюю границу.
- 3-точечный коаксиальный указатель. Луч разделяется на три яркие точки, расположенные на одной линии. Средняя точка обозначает центр пятна, а внешние отмечают его диаметр.
Прицеливание оказывает эффективную помощь при направлении термометра точно на объект измерения.
Фильтры
В термометрах используются коротковолновые фильтры для высокотемпературных измерений (> 500 °C) и длинноволновые фильтры для низких температур (-40 °С). Кремниевые детекторы, например, стойки к нагреванию, а небольшая длина волны снижает погрешность измерения. Другие селективные фильтры используются для пластиковой плёнки (3,43 мкм и 7,9 мкм), стекла (5,1 мкм) и пламени (3,8 мкм).
Датчики
Большинство датчиков либо фотоэлектрические, генерирующие напряжение при воздействии ИК-излучения, или фотопроводящие, т. е. изменяющие своё сопротивления под действием энергии источника. Они быстрые, высокочувствительные, обладают приемлемым температурным дрейфом, который может быть преодолён, например, термисторной схемой температурной компенсации, автоматической нуль-схемой, ограничением амплитуды и изотермической защитой.
В цепи ИК-термометра выходной сигнал детектора порядка 100-1000 мкВ подвергается тысячекратному усилению, регулируется, линеаризируется, и, в итоге, представляет собой линейный сигнал тока или напряжения. Его оптимальное значение 4-20 мА, что минимизирует внешние помехи. Этот сигнал может быть подан на порт RS-232 или на ПИД-регулятор, удалённый дисплей или записывающее устройство. Другие варианты использования сигнала:
- включение/выключение сигнализации;
- удержание пикового значения;
- регулируемое время отклика;
- в схеме выборки и хранения.
Быстродействие
Инфракрасный лазерный термометр в среднем обладает временем отклика порядка 300 мс, хотя при использовании кремниевых детекторов можно достичь значения 10 мс. Во многих инструментах время отклика изменяется для того, чтобы демпфировать входящий шум и регулировать их чувствительность. Не всегда необходимо минимальное время отклика. Например, при индукционном нагреве время должно быть в диапазоне 10-50 мс.
Характеристики лазерных термометров
Etekcity Lasergrip 630 – инфракрасный 2-лазерный термометр, цена $35,99. Характеристики:
- диапазон температур -50 … +580 °C;
- точность +/- 2%;
- отношение расстояния к размеру пятна 16:1;
- излучательная способность 0,1 – 1,0;
- время отклика <500 мс;
- разрешение 1 °C.
Лазерный термометр (фото) также информирует о наибольшей, наименьшей и средней температуре. Измерительное пятно смещено на 2 см ниже точки прицеливания. Лазерное наведение наиболее точно в месте пересечения лучей (36 см).
Amprobe IR-710 – инфракрасный лазерный термометр, цена $49,95. Характеристики:
- диапазон температур -50 … +538 °C;
- минимальный размер пятна 20 мм;
- точность +/- 2%;
- отношение расстояния к размеру пятна 12:1;
- излучательная способность 0,95;
- время отклика 500 мс;
- разрешение 1 °C.
Данный лазерный термометр (фото), кроме текущей температуры, также индицирует её минимальное и максимальное значения.
fb.ru
Дешевый пирометр, сравнение с более дорогими моделями
Сталкиваясь по работе с замером температур на контактных площадках в электрических сетях, а так же в отопительных системах и имея в наличии 2 пирометра стоимостью в 10 и 20 раз превышающую данной модели, мне было интересно, как покажет себя не сильно дорогой пирометр из Китая. Кому интересно, прошу под кат! Заказ был оплачен 10 октября, на почте Китая посылка начала свое движение 23 октября. То ли продавец долго не отправлял, то ли завал на местной почте. Срок доставки стандартные 3 недели. Прибывшая посылка была гораздо меньше тех размеров, что я ожидал. Упаковка стандартная — желтый пакет. Внутри лежал упакованный в пупырку обозреваемый пирометр. После вскрытия меня ожидал компактный пирометр. Почему компактный? Поймете ниже. А сейчас внешний вид. Технические характеристики, взятые со страницы продавца:• Диапазон измерений: -50 °C ~ 550 °C (-58 °F ~ 1022 °F) • Точность: -50 °C ~ 0 °C (± 3 °C), 0 °C ~ 100 °C (± 1.5 °C), 100 °C ~ 550 °C (±1. 5%) • Время отклика: 500 мс • Коэффициент излучения: 0.95 фиксированный • Оптическое разрешение: 12:1 в точке фокуса • Спектральный диапазон: 8 ~ 14μm • Температура хранения:-20 °C ~ 60 °C (-4 °F ~ 140 °F) • Рабочая температура: 0 °C ~ 40 °C (32 °F ~ 104 °F) • Рабочая влажность: 10-95% RH, без конденсации, до 30 °C (86 °F) • DC 9В батарея
Внешне пирометр напоминает форму пистолета, с органами управления вместо курка На левой боковой грани нанесена наклейка с фирмой производителем, моделью, названием прибора и измеряемой температурой. Последняя имеет возможность производить замеры по Фаренгейту и Цельсию. На правой же, расположена информация об оптическом разрешении и потерях при дальности замеров Задняя часть включает в себя небольшой экран с подсветкой и 3 органа управления. Остановимся на каждом по-подробнее. Правая кнопка, символ лампочки, включает и отключает подсветку соответственно. Цвет подсветки белый Центральная, красная кнопка, переключение между температурными шкалами °C и F Левая кнопка позволяет включать и выключать лазер для замера Передняя часть представляет собой 2 окошка: лазерный целеуказатель сверху и окошко оптической системы снизу На нижней части рукоятки серийный номер и наклейка с какой-то информацией Изначально в комплект поставки батарея (крона 9В) не входит, поэтому покупаем качественный элемент питания Для установки батареи необходимо потянуть на себя черную часть рукоятки, для этого на обеих сторонах есть выемки под палец При открытии крышки становится доступно место для размещения батареи. Так же присутствует наклейка с указанием типа батареи, клемма и какая-то наклейка с иероглифами. После установки батареи закрываем крышку и делаем пробный запуск Хочется сразу отметить, что после установки батареи стали заметны зазоры между деталями корпуса, через которые проглядывается оная Теперь же хочется описать ощущения от использования данного пирометра, устройство очень приятное на ощупь, сборка плотная, не скрипит. Размер позволяет носить во внутреннем кармане куртки или небольшой сумочке. У продавца существует несколько моделей пирометра под маркировкой GM: НУ и то для чего все это затевалось! Сравнение с более дорогими моделями пирометров. По специфике работы приходится работать с данными устройствами, поэтому имею следующие модели: raytek raynger st и Optris MS. У них как и у обозреваемой модели фиксированный коэффициент излучения 0,95. Существуют дорогие версии пирометров где возможно изменять этот коэффициент. Характеризует он свойства поверхности объекта, температуру которого измеряет направленный на него пирометр. Обе модели имеют высокую стоимость, $220 за первую модель и €140 за вторую. Raytek raynger st уже довольно таки старенькая модель, сертификаты на него уже не делают. Производитель RAYTEK, США Оптическое разрешение у этой модели такое же, как и у обозреваемого устройства, 12:1. Органы управления скрыты в отсеке под батареей Имеет резьбу на основании рукоятки под установку на штатив Имел богатую комплектацию при покупке, пластиковый чемодан, куча документации, шнурок с карабином, чехол Optris MS. Производитель:OptrisGmbH, Германия. Выглядит как пульт от телевизора изогнутый на конце Оптическое разрешение больше чем у обозреваемой модели и raynger’а 20:1. Имеет разъем miniUSB для подключения к ПК На лицевой панели небольшой экран с органами управления, совпадающими по функционалу с обозреваемым пирометром Имеет зеленую подсветку экрана и отображение, при очереди замеров, максимальное и минимальное значение Так же есть резьба для установки на штатив и ушко для крепления шнурка на руку У 2-х моделей из 3-х имеется мушка и задний целик либо просто мушка. Optris MS не имеет ничего Хват так же у двух одинаковый, правда raynger st больше GM550 в 2 раза это точно, Optris снова выделяется своей формой Измерения приведу в доме, замер по стенке в квартире. С расстояния 15см. Слева направо: GM550 — 23.8°C, raynger st — 23,8°C, Optris MS — 23,5°C 50см, Слева направо: GM550 — 23.8°C, raynger st — 23,8°C, Optris MS — 23,7°C 100см, Слева направо: GM550 — 23°C, raynger st — 24,2°C, Optris MS — 22,9°C 150см, Слева направо: GM550 — 22,8°C, raynger st — 24,2°C, Optris MS — 22,9°C Если брать за эталонный пирометр от RAYTEK, то мы видим, что при увеличении расстояния до объекта он прибавляет 0,4°C и держит эту температуру. В то время как Optris MS изначально показал отличную от 2-х одинаковых температур и уменьшался при отдалении от точки замера. GM550 при удалении более чем на метр от точки замера, уменьшал температуру последней на 1°C. Но давайте не будем так категоричны, ведь по сравнению со стоимостью других $220 и €140 за его $17 можно простить такие недостатки. Но только если вам не нужен пирометр с погрешностью 0,1 градус. Мне для замеров нагрева контактов в электрических сетях погрешность GM550 не сыграет существенной роли. В конечном итоге выбор всегда за вами. Лично я доволен пирометром из Китая полностью.
обновление Продавец любезно согласился сделать скидку, конечная цена 15$ при указании в комментариях к заказу «sbazarov91»
mysku.ru
Лазерный пирометр и принцип его работы
Существуют такие области современной промышленности, которые нуждаются в измерении температуры без контакта с объектом. Вот, к примеру, такое измерение необходимо в сталелитейной отрасли или же при проведении капитального ремонта газопроводов. Для того чтобы можно было провести бесконтактное измерение высоких температур или же во многих других опасных отраслях необходимо использовать устройство под названием лазерный пирометр. Большой выбор моделей такого пирометра предоставляет возможность выбрать самый подходящий для себя вариант устройства.
Лазерный пирометр в отличие от множества других существующих устройств для измерения температуры, имеет в самом устройстве специальный лазерный прицел, с помощью которого можно настроить луч на необходимый предмет и изменять температуру. Но, как и в других существующих случаях, устройство пирометра представляет собой определенный пирометрический образователь, который может качественно работать вместе с другими устройствами, отражающими информацию, к примеру, с аналоговым и лазерным исполнением.
Но все же абсолютно все пирометры имеют одно общее предназначение – это измерение температуры объекта бесконтактным способом, и при этом нет необходимости очень близко подходить к объекту для точного измерения температурных данных. При этом необходимо обратить внимание на то, что поверхность таких объектов не должна быть отражающей, и в особенности важно, чтобы предмет не был совершенно прозрачным. Использовать лазерные пирометры рекомендуется исключительно так, где нет возможности подойти близко к предмету, к примеру, к нему нельзя добраться в целях безопасности человека, а также невозможно напрямую измерять температуру с помощью установленных датчиков по каким-то другим причинам.
В самую первую очередь к сферам применения данного оборудования необходимо отнести промышленность, строительство, проведение разнообразных научных исследований, транспорт и многое другое. Но в последнее время очень часто пирометры стали использоваться и в быту. Вот, к примеру, с их помощью можно измерять температуру готового блюда, температуру тела человека или же посуды. То есть, как видно, сфер использования лазерного пирометра есть очень много, и обосновывается такая популярность прекрасными техническими характеристиками, возможностям и просто удобством в использовании.
ribalych.ru
Пирометр (бесконтактный ИК-термометр) с “лазерной подсветкой цели” 🙂
Опишу недавно приехавший с Gamesalor бесконтактный термометр с лазерным указанием точки измерений.Цели данного обзора: — освежить в памяти этот класс весьма полезных устройств; — пройтись инфракрасным излучением по реперным точкам шкалы Цельсия; — привести небольшое сравнение с контактным термометром; — а так же, рассказать некоторые хитрости проведения измерений.
Обзор этого термометра уже был, весьма подробный с технической стороны, но лишённый изюминки в плане метрологии и сравнения с другими термометрами.
По поводу разницы в ценах: нижняя цена возможна при трюке в вишлистом (добавляем в вишлист, потом оттуда в корзину), верхняя — если сразу с витрины в корзину.
Освежим в памятиПринцип действия прибора очень прост: фотодатчик прибора принимает инфракрасное излучение определённого спектра, отражаемое или излучаемое предметом на который направлен прибор. Вопреки расхожему мнению — сам прибор ничего не излучает. Проверить это, кстати, очень просто — достаточно всего лишь направить прибор в сторону объектива мобильного телефона. Ввиду удешевления конструкции фотоаппараты мобильных телефонов не имеют ИК-фильтра. Пользуясь этой особенностью многие таким образом проверяют ИК-пульты от бытовой техники. Все те кто говорит обратное — либо не понимают принцип работы, либо невнимательно читали инструкцию. В инструкции сказано “не направлять лазерный целеуказатель в глаза”.Оптическое разрешение (или показатель визирования, или угол раскрыва приёмника) — это те самые цифры 12:1 (или угол раскрыва около пяти градусов) которые указаны на корпусе прибора. Эти цифры, кроме того что говорят о том какое «пятно» будет захвачено в область измерения, ещё и являются показателем области применения прибора. Т.е. если я захочу померить температуру объекта, скажем с 5 метров, то этим объектом должна быть доменная печь или, по меньшей мере, печка-буржуйка, т.к. диаметр «пятна» будет 41.6см. Т.е. это прибор для измерений «малой дальности». Кстати, насчёт того что написано на корпусе у меня какое-то неоднозначное ощущение: с одной стороны — это такое же как у автора предыдущего обзора — на полутора метрах диаметр пятна 13.2см. С другой стороны 150см/12=12.5см, т.е. не совпадает (хотя средняя цифра совпадает, но почему ж такая нелинейность тогда?). С третьей стороны 60″*2.54см = 152.4см (т.е примерно как раз полтора метра). Не знаю что имели ввиду китайцы — остаётся только гадать :))
Едем далее — реперные точкиНоль градусов. Плошка с водой и льдом. Когда в «пятно» попадает лёд — температура минусовая, если разогнать ледышки и направить на воду — получаем почти ноль.
Температура кипения. На самой воде температура ниже, ввиду того что в «пятно» попадает пар, уже успевший немного остыть. Поэтому, обмеряю стенку кружки, предварительно дав воде покипеть около 5 минут.
Как видно — нет разницы куда направлен термометр — на эмалированую стенку кружки или на тёмный рисунок.
Но не всё так гладко. Существует такое понятие как «коэффициент излучения», он же степень черноты (относительно «абсолютно чёрного тела»). Некоторые предметы этим термометром нельзя корректно «обмерить». Например кипящий и свистящий чайник из полированной нержавейки показывает всего 70-80 градусов. Поэтому, такие предметы нужно «обмерять», например, на ручке (разумеется, если она из другого материала). Получить разумную температуру на этом чайнике я смог только сняв свисток и направив измеритель внутрь — внутри чайника, из-за того что носик очень узкий (в отличие от кружки с широким «горлом») — пар просто не успевал остыть и температура получалась «правильной» — в диапазоне 99-101 градус.
Сравнение будет небольшое. Ноль градусов в миске со льдом я элементарно не успел измерить, т.к. лёд растаял, а ещё порции уже не было. С остатками льда контактный термометр-щуп показал 1.1 градус Цельсия. Температуру кипения щуп показал 101.0 градус. Дна и стенок я не касался.
Возможно, 1 градус в плюс — это как раз и есть его погрешность.
Выводы Считаю что бесконтактный термометр более точен (со своими оговорками) чем контактные китайские. И обеспечивает большую точность нежели заявленные плюс-минус два градуса или два процента (с оговоркой на блестящие, полированные и бликующие поверхности).
mysku.ru
Инфракрасный бесконтактный пирометр GM320
Всех приветствую, кто заглянул на огонек. Речь в обзоре пойдет, как вы наверно уже догадались, о неплохом бюджетном пирометре Benetech GM320. Данный прибор предназначен для бесконтактного измерения температуры в диапазоне от -50 до +380°С, имеет лазерный целеуказатель для более точного позиционирования. На муське уже есть пара обзоров этого замечательного устройства, но я постараюсь добавить что-нибудь свое. Если заинтересовал – прошу под кат. Приехал пирометр в стандартном пакете, оклеенный изнутри пупыркой: Упаковка совсем хилая, края немного помялись, но сам прибор не пострадал: К сожалению, в упаковке не было батареек. Скорее всего, это связано с запретом перевозки аккумуляторов, хотя сам запрет относится преимущественно к литию. Но, думаю, вскрывать и разбираться, какие там элементы питания, никому не охото, поэтому магазин перестраховался и убрал их из упаковки. На картонке есть основные спецификации прибора, все на китайском языке: Внутри упаковки есть инструкция и, скорее всего, гарантийный талон, правда все написано на китайском. Английского, а тем более и русского языка, там нет: Внешний вид прибора: На корпусе прибора имеются основные спецификации:ТТХ: — Производитель — BENETECH — Наименование модели – GM320 — Диапазон измерения: -50 ~ +380°С (-58 ~ 716°F) — Точность измерения (погрешность): ±1,5°С (±1,5%) — Разрешение — 0.1°C (0.1°F) — Показатель визирования (отношение диаметра пятна визирования к расстоянию между пирометром и объектом) — 12:1 — Коэффициент эмиссии — 0,95 (фиксированный) — Представление температуры – градусы (°С) и фаренгейты (°F) — Отображение – 1,2” монохромный дисплей — Встроенная подсветка – да, отключаемая — Память настроек — да — Автовыключение – да (7 секунд) — Позиционирование (наведение) – лазерный целеуказатель (красная точка) — Быстродействие – менее одной секунды (500мс) — Питание – 2 элемента ААА/10440 (мизинчики) по 1,5V (либо аккумуляторы) — Размеры – 150мм*90мм — Вес – 100гр (без аккумуляторов)Для установки/замены элементов питания необходимо потянуть верх пластиковую накладку ручки. По началу, открываться будет туго, но потом разработается. Как уже упоминал в ТТХ, питается прибор от двух пальчиковых батареек (1,5V)/аккумуляторов (1,2V) формата ААА (мизинчики). На точность тип элементов никак не влияет. Прибор довольно компактный, имеет удобную рукоятку. Ничего нигде не скрипит, не люфтит. Вес прибора небольшой, всего 100гр (с элементами питания около 124гр), что позволяет использовать его на производстве (карман не оттягивает и имеет небольшие размеры): Размеры небольшие, всего (150мм*90мм):Управление:
Управление довольно простое. Всего имеется 3 небольшие кнопки, дисплей и кнопка в виде спускового крючка. При нажатии на спусковой крючек на дисплее сразу же отображается температура объекта в режиме реального времени, на дисплее при этом горит индикатор «SCAN». Дисплей имеет неплохие углы обзора, все показания и функций отображаются на нем: Интервал обновления – полсекунды. При отпускании спускового крючка раздается негромкий сигнал (пип-пип) и последние показания удерживаются на дисплее. При этом горит индикатор «HOLD». Крайняя правая кнопка (3) служит для включения/отключения подсветки. Днем/в освещенном помещении подсветка, в принципе, не нужна, но вечером/в неосвещенном помещении она просто необходима. При включении подсветки, на дисплее загорается значок светящейся лампочки. Крайняя левая кнопка (1) служит для включения/отключения лазерного целеуказателя. Сам лазер включается только при нажатии спускового крючка, если эта функция активирована кнопкой. При этом на экране горит значок лазерного излучения (треугольник с точкой в центре). Средняя/нижняя кнопка (2) – переключение отображаемой температуры в градусах/фаренгейтах. Градусы Фаренгейта широко использовались во всех англоязычных странах до 1960-х годов, после перехода к метрической системе потеряли свою актуальность, но до сих пор распространены в США и Канаде. Кнопки выключения нет, прибор автоматически выключается после 7 секунд простоя. Очень полезная функция прибора – память настроек, т.е. при включении он «вспоминает» параметры настроек. Если до автовыключения прибора была включена подсветка экрана или лазерный целеуказатель, то при следующем включении они также будут включены. Это очень удобная функция. Примеры работы (удержание/замер/без подсветки): Лазерный целеуказатель самый простой, маломощный, около 5мВт. Световое пятно средних размеров. Хоть мощность данного лазера и самая маленькая, ни в коем случае не направляйте его в глаза! В качестве целеуказателя стоит такой простенький лазер на 5 мВт: Яркость пятна отличная, бьёт далеко (можно использовать в качестве лазерной указки): Органы измерения/наведения крупным планом (лазер вкл/выкл):Принцип работы: Принцип действия инфракрасного пирометра основан на измерении абсолютного значения излучаемой энергии одной волны в инфракрасном спектре и выводе показаний в наглядном виде. Некоторые непонятные термины (взято отсюдова) — Оптическое разрешение (другое название — показатель визирования) – это отношение диаметра светового пятна и расстояния до объекта измерения. В технической документации к пирометру обычно указывается конкретное значение показателя визирования или приводится диаграмма направленности: Чем больше величина оптического разрешения (S/D, хотя иногда используют обратную величину D/S), тем более мелкие предметы может различать пирометр. Точность измерения не зависит от расстояния до объекта до тех пор, пока диаметр измеряемого пятна меньше размера объекта. Если же диаметр пятна становится больше, прибор начинает принимать излучение от других объектов, и это оказывает значительное влияние на результаты измерения. На рисунке выше приведены различные варианты расположения пятна визирования: 1) правильное — в этом случае точность определяется исключительно характеристиками прибора и не зависит от расстояния; 2) критическое — диаметр пятна равен размеру поверхности объекта, возможно увеличение погрешности измерения; 3) закритическое — точность измерения значительно падает, измерения проводить не рекомендуется. — Коэффициент излучения или коэффициент эмиссии — способность материала отражать падающее излучение. Этот показатель определяется как отношение энергии, излучаемой данной поверхностью при определенной температуре к энергии излучения абсолютно чёрного тела при той же температуре. В данном приборе он фиксирован (0,95), т.е. «заточен» для измерения температуры с темных матовых поверхностей. Только тогда он выдает заявленную точность. Некоторые коэффициенты излучения:Фото замеров: Сравнение с тремя разными электронными термометрами (спиртового/ртутного, к сожалению, нет): Как видим, погрешность около одного градуса, в пределах нормы (сделаем поправку на коэффициент эмиссии, т.к. датчик блестящий). Ну и традиционный тест кипящей воды (физику не обманешь, вода кипит при 100°С): Мой Convoy S2+ на 2,1А в максимальном режиме, спустя 1/3/5/10 минут после включения (домашняя температура — 20°С, перед тестом включал, не успел остыть): Хоть резьба головы/трубки (корпуса) и промазаны термопастой, тепло передается не так эффективно (вот и первое применение прибора нашлось): Подводя итог, можно сказать, что точность неплохая, для дома этого достаточно.
Возможное домашнее применение (мысли вслух): — как-то давненько я увлекался разгоном компьютера, был у меня самый «разгоняемый» проц Athlon XP торик 1700+ (в те времена еще только входили в моду ПК, двухъядерные процессоры были редкость, ну и средненькая конфигурация стоила недешево, поэтому выгодно было купить «урезанную» версию и разблокировать/разогнать ее до топовой). Гнался мой камень до уровня чуть меньше топовых, где-то до 2600+ с небольшим повышением напряжения, при этом неплохо грелся. Водянка была дорогой экзотикой, качественных кулеров практически не было (в единственном магазине моего города были самые убогие кулеры по конским ценам), поэтому приходилось «прикручивать» что попало, лишь бы железо не перегревалось. Можно было купить конфигурацию чуть помощней, но это выходило заметно дороже. Лучшим вариантом было разогнать базовое железо, а на сэкономленные деньги докупить, к примеру, оперативку и при этом получить еще большую производительность (тогда все «гнали» по шине, одновременно гналась и память). Дак вот, прежде чем собирать системник, нужно было протестировать машину, прогнать тестами и выяснить, есть ли перегрев, тупо щупая все элементы (если с радиаторами все просто, то с силовыми мосфетами и микросхемами памяти обстояло все сложнее). Тогда это приходилось делать руками, некоторые узлы сверяя с термодатчиками (в некоторых моделях их еще не встраивали в кристалл, они находились под процессором, а на северном/южном мосте их и в помине не было). А это могло привести в печальным последствиям, вплоть до выхода из строя комплектующих. Был бы у меня тогда данный прибор, все было бы намного проще. — тестирование различных самоделок на предмет локальных перегревов и их доработка (например, можно точно выяснить, что именно греется в Опусе) — измерение температурного режима электронных компонентов, находящихся под напряжением (популярные БП для светодиодов/ламп или самоделок, на радиаторах присутствует опасное напряжение) — для контроля приготовления пищи (выпечки, например) — совсем спорное применение – контроль температуры воды в чайнике. Я не могу пить кипяток, а холодной воды в кувшине, чтобы разбавить чай, иногда не бывает. По звуку нагрева чайника точно температуру не определишь, а тут жмак – вода нагрета, можно наливать, :-) — использовать в качестве лазерной указки — просто поиграться
Профессиональное применение: — сервис центры по ремонту электроники (можно легко выявить очаги перегрева в различной электронике) — измерение температуры у элементов, работающих под напряжением (нагрев контактов, токоведущих жил, электрической обмотки, радиаторов охлаждения и т.д.) — измерение температуры у элементов, работающих при высокой температуре (оборудование котлов, к примеру) — измерение температуры движущихся элементов (подшипники, втулки, трущиеся детали машин и т.д. — измерение температуры в труднодоступных местах
Плюсы: + приличная точность + бесконтактный способ измерения + довольно низкая стоимость + хорошее качество изготовления + встроенный целеуказатель
Минусы: — низкая точность измерения температуры у блестящих поверхностей — небольшой диапазон измерения
Вывод: отличное устройство за небольшую стоимость. Тем, кто часто что-нибудь конструирует/ремонтирует по электрике, данный прибор станет отличным помощником. Рекомендуется к покупке…
Кисуля:
Кому интересно, еще обзоры:
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
mysku.ru
Виды пирометров: Стационарный, Медицинский, Радиационный, Лазерный
Содержание страницы
Для измерения температур бесконтактным способом был разработан специальный прибор — пирометр, который часто именую как инфракрасный термометр. Принцип преобразования ИК- излучения от объекта положен в основу работы пирометром. В нынешнее время каждый желающий может купить этот прибор для личного пользования.
Стационарный пирометр
Был специально разработан, для массового применения в сфере промышленности. Прибор располагает широким выбором спектральных и температурных диапазонов, благодаря чему осуществляется охват практически полнейшего спектра задач температурного контроля всех технологических процессов на предприятии. Стационарные пирометры применяются в областях пищевой промышленности, транспорта, металлургии, огнеупорной промышленности, химической промышленности, машиностроения и строительной промышленности.
Медицинский пирометр
Для бесконтактного измерения температуры тела. Так же, с помощью данного прибора можно осуществлять измерение температуры жидкостей, выполнять массовое измерение температуры в коллективах, школах или больницах. Результат выводится на дисплей уже через 1-3 секунды. Прибор может воспроизводить результаты с клинической точностью в 0,18°С.
Радиационные пирометры
Основываются на тепловом действии лучей, еще называются ардометрами. Радиационные пирометры могут применяться для измерения температуры от 900 до 1800°С, некоторые модели могут измерять температуру и в 2000°С. Принцип действия оборудования заключается в том, что поток теплового излучения, который исходит от раскаленного тела, улавливается и уже фокусируется на тепловой части пирометра, которая соединена с термопарой.
Лазерный пирометр
Достаточно широко применяется в промышленности, в энергетике, сфере ЖКХ, в быту, на предприятиях.Более детально о лазерных пирометрах можно почитать в этой статье.В основном, действие пирометров базируется на бесконтактном измерении, но существуют модели, которые могут использоваться как пирометр контактный и бесконтактный. Контактную модель часто называют комбинированным типом, которая способна измерять мощность теплового излучения объекта преимущественно в диапазонах ИК- излучения.Благодаря стремительному развитию технического прогресса, можно купить прибор самых различных производителей.
Известными производителями считаются Testo, Optris и Raytek.
Пирометр Testo применяется для измерения температуры на поверхностях различных объектов посредством бесконтактного способа. Прибор применяется для осуществления контроля высокотемпературных производственных процессов дистанционным способом. Данное устройство находит свое применение в быту, жилищно- коммунальной сфере и при научных исследованиях.Следующий представитель — пирометр Оptris производится немецкой компанией и представляет собой высококачественный и инновационный прибор для бесконтактного измерения температуры. Он является достаточно компактным, портативным ручным изобретением, которое применяется в автосервисах, коммунальных хозяйствах и промышленности. Приборы получили широкое распространение благодаря набору функций, точности и высокому качеству за относительно невысокую стоимость.Инфракрасный пирометр Raytek способен измерять высокую температуру в диапазоне от – 50°С до + 3000°С. Применяется данное устройство абсолютно во всех отраслях промышленности. Благодаря большим техническим возможностям пирометра осуществляется своевременная техническая диагностика производственных процессов и оборудования, профилактика аварий на производстве.
echome.ru
Пирометр с лазерным “наведением” и подсветкой
В этом обзоре я бы хотел рассказать про довольно интересный пирометр, который можно использовать в медицинских целях, так как он имеет возможность калибровки и довольно точен в этом режиме. Но и не будет лежать на полке когда все здоровы, так как может измерять температуру 0- 90 ℃ при переключении режима.18.* — Товар предоставлен магазином…
✔ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Диапазон измерений: от 32℃ до 43℃ ( 0℃ — 90℃ ) Точность измерений: ±0,3℃ Время измерения: 1 секунда Память: 32 измерения Длина волны лазерного луча: 630 ÷ 670 nm Мощность лазерного луча: Рекомендуемая дистанция измерения: от 5 до 15 см Питание: батарея 9V типа «крона» Автоматическое отключение через 10 секунд✔ УПАКОВКА И КОМПЛЕКТАЦИЯ
Прибыл данный термометр вместе с лампой из прошлого обзора, в большой картонной коробке. Хотя даже в такой упаковке угол чуть-чуть побился. На задней части картонной упаковки характеристики и спецификация пирометра.Общая комплектация, инструкция, батарейка 9 В типа «Крона» и пирометр в плотном чехле из кожи молодого дерматина.
Инструкция на плотной полиграфии, на английском языке.
Не поскупились китайцы и на батарейку, так что прямо из коробки, пирометр готов к работе.
Наличие чехла — это плюс прибору. Как мне показалось чехол состоит из трех слоев, верхний дерматиновый, внутри тонкий поролон и внутренняя часть синтетическая. Есть «ухо» для крепления на пояс. Чем-то похож на кобуру =)
Ответная часть липучки занимает примерно 1/3 клапана.
✔ ПИРОМЕТР
Сам пирометр выполнен довольно качественно, не скрипит, руки не режет. На верхней части наклейки с информацией о точности и дистанции измерения.mysku.me
пирометры инфракрасные
Прибор для бесконтактного измерения температуры тел. Принцип действия основан на измерении мощности теплового излучения объекта измерения преимущественно в диапазонах инфракрасного излучения и видимого света.Пирометры применяют для дистанционного определения температурыобъектов в промышленности, быту, сфере ЖКХ, на предприятиях, где большое значение приобретает контроль температур на различных технологических этапах производства (сталелитейная промышленность, нефтеперерабатывающая отрасль).
Пирометры серии DT-810 являются наиболее востребованными благодаря удачному соотношению функциональность цена,предназначены для измерения температуры поверхностей в диапазоне от -30 до 260ºC. Особенности пирометра DT-810 • Диапазон температур: – 30ºC до 260ºC • Оптическое разреше..
3,190.00 р.
Пирометры серии DT-811 являются наиболее востребованными благодаря удачному соотношению функциональность цена,предназначены для измерения температуры поверхностей в диапазоне от -30 до 260ºC. Особенности • Диапазон температур: – 30ºC до 380ºC • Оптическое разрешение 8:1 • Вст..
3,410.00 р.
Пирометры серии DT-812 являются наиболее востребованными благодаря удачному соотношению функциональность цена,предназначены для измерения температуры поверхностей в диапазоне от -30 до 260ºC. Особенности • Диапазон температур: – 30ºC до 500ºC • Оптическое разрешение 8:1 • Вст..
3,960.00 р.
DT-8818H позволяет бесконтактным (ИК) способом измерять температуру. Встроенный лазерный указатель для точного наведения, подсветка ЖК-экрана, расположение кнопок обеспечивают удобство и эргономичность. Инфракрасные пирометры способны измерять температуру поверхности объектов, которую нельзя..
9,680.00 р.
Пирометр DT-8830 предназначен для бесконтактного измерения температуры поверхности, а встроенный лазерный указатель позволяет точно выбрать точку для измерения температуры. Подсветка экрана и эргономичные кнопки делают работу приятной и удобной. Пирометр оснащен термостатическим датчиком (те..
6,400.00 р.
DT-8833 дистанционный измеритель температуры (пирометр) для бесконтактного измерения температуры поверхностей твердых (сыпучих) тел, воды по их собственному тепловому излучению. Лазерный целеуказатель, автоматическое удержание показаний AUTO HOLD после отпускания кнопки измерений, режим регистрац..
7,040.00 р.
Область применения данного прибора практически не ограничена. Пирометр может быть использован в электроэнергетике для контроля нагрева оборудования, оценки термических процессов в пищевой промышленности, при производстве средств бытовой химии и парфюмерии. Прибор отличает компактн..
8,855.00 р.
DT-8839 дистанционный измеритель температуры (пирометр) для бесконтактного измерения температуры поверхностей твердых (сыпучих) тел и жидкостей, по их собственному тепловому излучению. Лазерный целеуказатель, автоматическое удержание показаний AUTO HOLD после отпускания кнопки измерений, режим ре..
15,950.00 р.
DT-8855 Компактный инфракрасный термометр обеспечивает быстрые, простые и точные показания для большинства измерений температуры поверхностей, с беспроводной передачей данных Wireless USB (RF 433 МГц). Диапазон температур: -50 +1050 °C Разрешение: 0,1 °C ..
19,910.00 р.
DT-8858 Профессиональный пирометр, обеспечивает быстрые и точные показания температуры разнообразных поверхностей. Диапазон температур: -50 +1300 °C Разрешение: 0,1 °C Оптическое разрешение: 50:1 Масса: 290 г Габариты: 220х12..
20,350.00 р.
Серия пирометров DT-8859 обеспечивает значительно более быструю и точную локализацию тестируемых объектов посредством лазерных указателей. Пирометры DT-8859 предназначены для бесконтактного измерения температуры поверхности, обеспечивают высокое оптическое разрешение и широкий диапазон измерения ..
22,440.00 р.
DT – 8860B профессиональный, инфракрасный термометр. Лазерная метка позволяет точно произвести замер, выбранного объекта. Диапазон температур: -50 +450 °C Разрешение: 0,1 °C Фоксированный коэффициент: 0,95 Время измерения: 150 мс Масса..
51,700.00 р.
DT – 8861 профессиональный, инфракрасный термометр, обеспечивает быстрые и точные показания для большинства измерений температуры поверхности. С помощью двух лазерных целеуказателей легко выбрать пятно с которого будут сниматься показания. Диапазон температур: -50 +550 °C ..
5,830.00 р.
Серия профессиональных пирометров 8862, с двумя лазерными указками, с функцией цветоразностного предупреждения об опасности, представляют собой прекрасные измерительные инструменты для технологических процессов любого профиля, где необходимо регулярно осуществлять контроль и мониторинг тем..
6,600.00 р.
Пирометр DT-8663 позволяет измерять температуру среды, влажность и температуру точки росы с помощью дополнительного датчика влажности и может использоваться на складе и в других местах, где существует вероятность образования плесени. Для контроля результата измерения прибор оснаща..
8,360.00 р.
– Inst Tools
Метод, который поддерживает измерение температуры объектов, не касаясь их, называется пирометрическим измерением. Это измерение бесконтактного типа, которое используется в различных промышленных приложениях.
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. Выход детектора будет связан с входным тепловым излучением. Самым большим преимуществом этого устройства является то, что, в отличие от датчика температуры сопротивления (RTD) и термопары, нет прямого контакта между пирометром и объектом, температуру которого необходимо определить.
Основной принцип
Объект, температура которого выше абсолютного нуля (т.e.273.15 K) излучает или генерирует излучение. Излучение представляет собой тепловое излучение, которое зависит от температуры. Обычно инфракрасное излучение относится к типу измерения, поскольку большинство излучений находится в электромагнитном спектре инфракрасной области. Эта область находится в спектре над видимым красным светом. Энергия, излучаемая объектом, используется для измерения температуры объекта с помощью детективного устройства, которое преобразует полученный сигнал в электрический сигнал. такие названия, как пирометры / термометры или радиационные пирометры.
Пирометр оптический
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.
См. Также: Анимация оптического пирометра
Как показано на рисунке выше, оптический пирометр состоит из следующих компонентов.
- Окуляр (наблюдатель) слева и оптическая линза справа.
- Контрольная лампа, питаемая от батареи.
- Реостат для изменения силы тока и, следовательно, яркости.
- Для увеличения диапазона измеряемых температур между оптической линзой и эталонной лампой устанавливается поглощающий экран.
- Красный фильтр, помещенный между окуляром и эталонной лампой, помогает сузить диапазон длин волн.
Рабочие
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 темная. То есть холоднее, чем источник температуры.
2. Нить яркая. То есть горячее, чем температура источника.
3. Исчезает нить. Таким образом, яркость нити накала и источника температуры одинакова. В это время измеряется ток, протекающий в эталонной лампе, поскольку его значение является мерой температуры излучаемого света в источнике температуры при калибровке.
Преимущества
- Простая сборка устройства позволяет легко им пользоваться.
- Обеспечивает очень высокую точность с точностью +/- 5 градусов Цельсия.
- Нет необходимости в прямом контакте тела между оптическим пирометром и объектом. Таким образом, его можно использовать в самых разных приложениях.
- До тех пор, пока размер объекта, температура которого измеряется, соответствует размеру оптического пирометра, расстояние между ними совсем не проблема.Таким образом, устройство можно использовать для дистанционного зондирования.
- Это устройство можно использовать не только для измерения температуры, но и для наблюдения за теплом, выделяемым объектом / источником. Таким образом, оптические пирометры можно использовать для измерения и просмотра длин волн, меньших или равных 0,65 мкм. Но радиационный пирометр можно использовать для высоких температур и может измерять длину волны от 0,70 микрон до 20 микрон.
- Может измерять движущиеся объекты.
- Темп. Электрооборудования.могут быть измерены, что очень важно, если мы думаем об измерениях контактного типа, панелях HT, трансформаторах.
- Инструменты могут использоваться там, где физический доступ затруднен. Небольшие воздуховоды или какой-либо объект на высоте крыши.
Недостатки
- Поскольку измерения основаны на интенсивности света, устройство можно использовать только в приложениях с минимальной температурой 700 градусов Цельсия.
- Устройство бесполезно для получения непрерывных значений температуры с небольшими интервалами.
Приложения
- Используется для измерения температуры жидких металлов или сильно нагретых материалов.
- Может использоваться для измерения температуры печи.
Статья Автор:
Правин В. Махешкар
Пуна
7023204432
– Inst Tools
Как обсуждалось ранее, оптический пирометр можно использовать не только для измерения температуры, но и для определения измеряемого тепла.Наблюдатель может вычислить длину волны инфракрасного излучения выделяемого тепла, а также увидеть тепловые характеристики объекта. Но количество тепла, которое может воспринимать устройство, ограничено 0,65 микрон. Вот почему радиационный пирометр более полезен, так как его можно использовать для измерения всех температур с длинами волн от 0,70 микрон до 20 микрон.
Радиационный пирометр
Известно, что длины волн, измеряемые устройством, являются длинами волн чистого излучения, то есть обычным диапазоном для радиоактивного тепла.Это устройство используется в местах, где физические контактные датчики температуры, такие как термопары, RTD и термисторы, могут выйти из строя из-за высокой температуры источника.
Основная теория радиационного пирометра заключается в том, что температура измеряется по естественному тепловому излучению тела. Это тепло, как известно, зависит от его температуры. В зависимости от области применения устройства способ измерения тепла можно разделить на два:
- Пирометр полного излучения – В этом методе общее количество тепла, выделяемого горячим источником, измеряется на всех длинах волн.
- Селективный радиационный пирометр – В этом методе тепло, излучаемое горячим источником, измеряется на заданной длине волны.
Как показано на рисунке ниже, пирометр излучения имеет оптическую систему, включающую линзу, зеркало и регулируемый окуляр. Тепловая энергия, излучаемая горячим телом, передается на оптическую линзу, которая собирает ее и фокусируется на детекторе с помощью зеркала и окуляра. Детектор может быть термистором или фотоэлектронным умножителем.Хотя последний известен более быстрым обнаружением быстро движущихся объектов, первый может использоваться для небольших приложений. Таким образом, тепловая энергия преобразуется детектором в соответствующий электрический сигнал и отправляется на устройство отображения выходной температуры.
Преимущества
- Устройство может использоваться для измерения очень высоких температур без прямого контакта с горячим источником (расплавленным металлом).
- Самым большим преимуществом является то, что оптическую линзу можно отрегулировать для измерения температуры объектов диаметром даже 1/15 дюйма, которые также находятся на большом расстоянии s = от измерительного устройства.
- Путь обзора устройства поддерживается конструкцией компонентов инструмента, таких как линза и изогнутые зеркала.
Ограничения
- Наличие ограничений для оптических материалов по длинам волн, которые могут быть измерены.
- Поверхность горячего предмета должна быть чистой. Он не должен окисляться. Образование накипи не позволяет точно измерить радиацию.
- Требуется поправка на коэффициент излучения. Необходимо учитывать изменение коэффициента излучения в зависимости от температуры.
Также читайте: Вопросы для интервью с датчиками температуры
Как работают пирометры с соотношением сторон?
Пирометр – это тип термодатчика, используемый для измерения высоких температур поверхности, часто в больших печах или обжиговых печах. Эти устройства измеряют температуру объекта или поверхности по испускаемому тепловому излучению, также известному как радиометрия. Есть много приложений, в которых стандартный одноцветный пирометр неправильно считывает температуру, в том числе:
- Мелкие предметы (слишком мелкие, чтобы заполнить конус зрения).
- Пыль, дым или пар закрывают поле зрения.
- Окна в процессе работы загрязняются, и их сложно содержать в чистоте.
- Излучательная способность продукта изменяется (из-за изменения сплава или состояния поверхности).
Двухцветный пирометр или пирометр с соотношением сторон, такой как Endurance Series, может работать должным образом даже с этими проблемами и указывать правильную температуру.
Чем отличается двухцветный пирометр от одноцветного? Двухцветный пирометр состоит из двух одноцветных пирометров в одной упаковке.Он использует два детектора, работающих на двух разных длинах волн, но оба детектора видят одну и ту же горячую цель.
Схема реализации пирометра отношения с использованием 2 детекторов в многослойной структуре
Нет затухания сигналаДавайте сначала рассмотрим синий график в примере ниже. Двухцветный термометр смотрит на черное тело с коэффициентом излучения 1,0 и температурой черного тела 1500 ° C.В соответствии с законом Планка два детектора выдают следующие единицы энергии в соответствии с синей кривой при коэффициенте излучения 1,0:
Детектор №1 на длине волны λ 1 выдаст на выходе 500 единиц.
Детектор №2 на другой длине волны λ 2 выдаст сигнал в 1000 единиц.
Поскольку это термометр отношения, мы делим 1000 на 500 и получаем отношение 2. Прибор откалиброван таким образом, чтобы показывать 1500 ° C, когда он видит отношение 2.
Кривые Планка для термометра отношения, смотрящего двумя детекторами на черное тело при температуре 1500 ° C
Затухание сигналаА что произойдет, если каким-то образом сигнал от горячей цели будет уменьшен или не сможет попасть на детектор? Это может быть вызвано грязным окном, слишком маленьким объектом, чтобы заполнить конус обзора, или, возможно, дым на линии прямой видимости. На коричневом графике показан пример с потерей сигнала 90%, но заданная температура все еще составляет 1500 ° C.Это то же самое, что и видимое падение коэффициента излучения с 1,0 до 0,1.
Детектор №1 выдаст сигнал 50 единиц.
Детектор №2 выдаст сигнал 100 единиц.
Оба сигнала были уменьшены на 90% по сравнению с верхней кривой (E = 1.0). Обратите внимание, что 100, разделенное на 50, снова равно 2, иначе прибор покажет 1500 ° C, даже если мы потеряли 90% сигнала. Каждый двухцветный термометр имеет ограничение на то, насколько можно уменьшить сигнал. Это называется затуханием, которое может варьироваться от 0% до 95% сигнала и при этом считывать точную температуру.
E-SlopeВ принципе, двухцветный термометр работает правильно до тех пор, пока все, что влияет на одну длину волны, должно влиять на другую длину волны в той же степени. К сожалению, существуют приложения, в которых коэффициент излучения объекта различается для двух длин волн, например, для измерения расплавленных металлов. Когда двухцветный термометр смотрит на расплавленный металл, соотношение сигналов (или крутизна) будет неправильным, и при измерении температуры возникнет ошибка.
Как это можно исправить? Все двухцветные термометры имеют регулировку E-Slope. При просмотре расплавленного металла регулятор E-Slope поворачивается до тех пор, пока прибор не покажет правильную температуру металла. Правильная температура может быть получена с помощью одноразовой термопары. Эта регулировка E-Slope просто корректирует соотношение на константу, которая корректирует показания прибора на неравные спектральные коэффициенты излучения цели. После того, как E-Slope настроен, проблемы с дымом, паром, пылью, мелкими целями и т. Д., правильно обрабатываются прибором.
Следующая статья: Точное бесконтактное инфракрасное измерение температуры >>
Принцип работы оптического пирометраTheteche.com
Этот метод относится к идентификации температуры поверхности по цвету испускаемого излучения. Оптический пирометр сравнивает яркость изображения, создаваемого источником температуры, с яркостью эталонной температурной лампы.
Оптический пирометр имеет окуляр на одном конце и линзу объектива на другом конце.Между линзой объектива и эталонной лампой (эталонной температурной лампой) размещается абсорбционный фильтр, который используется для увеличения диапазона температур.
Красный светофильтр расположен между окуляром и стандартной лампой, который пропускает только узкую полосу длин волн.
Батарейка, амперметр и реостат подключаются к стандартной лампе.
Рабочий:
Температура источника, подлежащая измерению, фокусируется на стандартной лампе с помощью линзы объектива.
Поглощающий фильтр на передней панели устройства снижает интенсивность входящего излучения, так что стандартная лампа может работать на низком уровне.
Поле зрения пирометраТеперь цвет нити накала соответствует цвету падающего излучения за счет регулировки тока лампы. Это означает, что эталонная лампа находится на оптическом пути падающего излучения.
Внешний вид нити накала лампы показан на рис. Есть три условия. Во-первых, нить накала холоднее источника температуры. Нить накала горячее источника температуры во втором состоянии. Третье условие – яркость нити накала, равная температуре источника.
Красный фильтр закреплен в окуляре для обеспечения сравнения с монохроматическим излучением.
Наконец, ток, протекающий через лампу, измеряется с помощью амперметра, и это температура источника, когда он откалиброван с помощью эквивалента температуры.
Приложения:
- Используется для измерения температуры печи.
- Он широко используется в двух методах радиационной температуры для высоких температур.
Достоинства:
- Стоит относительно недорого.
- Не зависит от поверхностных свойств материала.
- Это довольно точный метод измерения лучистой энергии от поверхности.
- Излучающие свойства поверхности точно известны, измерение температуры даст очень точный результат.
Ограничения:
- Не подходит для меньшего измерения температуры.
- Регулировка температуры эталонной лампы производится вручную. Таким образом, это приведет к некоторой ошибке в измерениях.
Радиационные пирометры – датчики и преобразователи
Когда измеряемая температура очень высока, физический контакт с измеряемой средой невозможен. Датчики температуры, которые работают с радиационными методами и, следовательно, не требуют физического контакта с излучающей системой, называются радиационными пирометрами.
Конструкция пирометра излучения
Пирометр излучения состоит из трех основных компонентов
- Оптическая система.
- Детектор.
- Блок обработки / измерения сигналов.
Большинство термометров этого типа используют линзовую или зеркальную оптику для оптической системы. Волоконная оптика также используется в некоторых специальных системах.
Радиационный пирометр с линзовой оптикой показан на рисунке.
Линза действует как апертура системы, а датчик температуры действует как ограничитель поля, определяющий поле зрения.
Блокировка бликов используется для подавления отраженного или рассеянного излучения (паразитного излучения) извне целевого объекта.
Датчик температуры преобразует лучистую энергию в подходящую форму для индикации температуры. При создании этих устройств используются два принципа.
- Пирометрия полного излучения : В этом случае измеряется полная энергия излучения нагретого тела (самый широкий диапазон возможных длин волн).
- Селективная радиационная пирометрия : Измеряется только сила излучения, излучаемая нагретым телом на заданной длине волны.
Для этого используются такие устройства, как термопара, термофил, болометр и фотоэлектрические преобразователи.
Пирометр должен быть помещен в корпус, чтобы избежать попадания грязи, пыли и газов
в промышленную среду. Для этого предусмотрено окно из некоторых оптических материалов, позволяющее видеть излучающее тело.
Принцип работы радиационного пирометра
Датчики теплового излучения руководствуются основными законами излучения черного тела. Радиационные пирометры работают по принципу, согласно которому энергия, излучаемая горячим телом, является функцией его температуры.Он измеряет лучистое тепло, излучаемое или отраженное горячим предметом.
Тепло, излучаемое горячим телом, фокусируется на датчике температуры, как показано на рисунке выше.
Согласно закону Стефана Больцмана тепло, излучаемое телом, равно
, где T 1 – абсолютная температура горячего тела.
То есть тепло, получаемое детектором, пропорционально четвертой степени абсолютной температуры горячего тела.
Типы пирометров излучения
Пирометры общего излучения
Пирометр общего излучения принимает все излучение (как видимый, так и инфракрасный) от определенной области горячего тела и фокусирует его на датчиках температуры.Он состоит из элемента обнаружения излучения и измерительного устройства для индикации температуры.
Инфракрасные пирометры
Инфракрасные пирометры – это пирометры селективного излучения. По мере увеличения температуры поверхности излучающего тела энергия инфракрасного излучения также увеличивается. Это пропорциональное увеличение инфракрасной энергии с поверхностной энергией является основным принципом работы инфракрасного пирометра. Фотоэлемент – широко используемый инфракрасный преобразователь.
Оптические пирометры
Когда температура нагретого тела высока, излучение от него попадает в видимую область электромагнитного спектра. В видимой области излучения имеют фиксированный цвет, а энергия излучения интерпретируется как яркость. То есть, чтобы получить указание температуры, мы должны измерить яркость света данного цвета, излучаемого горячим объектом. Так работает оптический пирометр.
Преимущества пирометров
- Высокая точность.
- Простая сборка.
- Прямой контакт с объектом не требуется.
- Высокая температура может быть измерена.
Недостатки пирометров
- Используется только для измерения высоких температур.
- Более высокая стоимость.
- Усовершенствованные пирометры имеют сверхсложную конструкцию.
Применение пирометров
- Для измерения температуры на большом расстоянии.
- Котлы паровые.
- Для измерения температуры жидких металлов.
- В металлургической промышленности.
- В металлургической промышленности.
Дополнительная литература
Оптический пирометр– конструкция, принцип, работа, преимущества и недостатки
Оптический пирометр – прибор, используемый для измерения температуры. Это устройство для измерения температуры бесконтактного типа, то есть оно измеряет температуру без какого-либо контакта с телом, температура которого измеряется. Следовательно, он может измерять более высокие температуры, где есть шанс повредить датчики, измеряющие высокую температуру, путем физического контакта.
Он измеряет температуру горячих тел путем измерения теплового излучения, испускаемого этим телом. Оптический пирометр также называют пирометром с исчезающей нитью накала. Разберемся с его конструкцией и принципом работы.
Принцип оптического пирометра:
Измерение температуры с помощью оптических пирометров основано на принципе сравнения яркости. Яркость горячего объекта (температура которого измеряется) сравнивается с яркостью эталонной температурной лампы.
Яркость лампы эталонной температуры регулируется до тех пор, пока она не станет равной яркости горячего тела. Значение тока, проходящего через нить накала лампы, когда обе яркости становятся равными, дает температуру горячего тела при измерении.
Конструкция оптического пирометра:
Конструкция оптического пирометра или пирометра с исчезающей нитью довольно проста. Он состоит из эталонной температурной лампы, абсорбционного экрана, линзы объектива, красного фильтра и окуляра.На рисунке ниже показано систематическое расположение оптического пирометра.
Это цилиндрический корпус с линзой объектива и поглощающим экраном с одной стороны и красным фильтром и окуляром с другой стороны. Лампа эталонной температуры помещается между абсорбционным экраном и красным фильтром, который подключен к источнику батареи через реостат и измеритель PMMC.
Интенсивность лампы можно регулировать путем изменения реостата, т. Е. Путем изменения тока через нить накала лампы.Красный фильтр пропускает только узкую полосу длин волн для наблюдателя, наблюдающего через окуляр. Поглощающий экран увеличивает диапазон измерения температуры прибора.
Работа оптического пирометра:
Чтобы измерить температуру тела, излучение, испускаемое этим телом, заставляют попадать на нить накаливания лампы эталонной температуры. Теперь, наблюдая за нитью лампы через окуляр, яркость лампы изменяется до тех пор, пока яркость как эталонной температурной лампы, так и излучения, испускаемого горячим телом, не станет одинаковой.Когда яркость нити лампы и горячего тела сравняется, нить накала исчезает.
Поскольку излучение, испускаемое горячим телом, то есть яркость горячего тела зависит от его температуры, а яркость лампы зависит от тока, проходящего через нить накала. Температуру можно определить путем калибровки оптического пирометра по току, протекающему через нить накала лампы. Следовательно, показания измерителя PMMC, который измеряет ток через нить накала лампы, дает температуру горячего тела.
На рисунке (iii) выше показано исчезновение нити накала лампы, когда яркость горячего тела и лампы эталонной температуры становятся равными. Когда яркость лампы ниже яркости горячего тела, нить лампы кажется темной, как показано на рисунке (i) выше. Точно так же, когда яркость горячего тела ниже, чем яркость эталонной температурной лампы, нить лампы кажется яркой, как показано на рисунке (ii).
Преимущества оптического пирометра:
- Точность оптических пирометров довольно высока.
- Может измерять высокие температуры.
- Он измеряет температуру, не касаясь тела, температура которого измеряется.
- Это портативный инструмент с легким весом.
- Операция проста.
Недостатки оптического пирометра:
- Не может использоваться для непрерывного измерения температуры.
- Обладает меньшей чувствительностью при низких температурах.
- Стоимость оптических пирометров высока.
- На точность может повлиять неправильная настройка реостата и других тепловых фоновых излучений.
Применения оптического пирометра:
- Может применяться для измерения температуры печей.
- Может применяться для измерения температуры нагретых материалов, а также расплавленных металлов.
Акустический пирометр Valmet для измерения температуры дымовых газов
Акустический пирометр Valmet – это бесконтактное измерительное устройство, которое позволяет получать высокоточные мгновенные данные о температуре газа в любой части котла.
Система акустического пирометра Valmet использует принцип, согласно которому скорость звука в среде зависит от ее температуры. Мгновенные данные о температуре усредняются по пространству и могут предоставить карты зональной температуры.
Система генерирует звуковую волну с очень резким временем нарастания и измеряет время, необходимое для прохождения камеры. Когда расстояние между источником звука и приемником известно, можно определить среднюю температуру между двумя точками.Система может различать звуки оборудования, такие как звуки обдувки сажи, которые имеют ограниченную продолжительность, и постоянные звуки, такие как протечки трубки.
Генераторы акустических сигналовмогут быть установлены горизонтально или вертикально в соответствии с ограниченным пространством.
Приемники акустических сигналовулавливают звуки в котле через трубку, проходящую через стену, и размещены в герметичных корпусах NEMA 4. Для установки приемников акустических сигналов не требуются изгибы котельных труб.
Основные области применения акустического пирометра Valmet включают измерение температуры топочных газов и распределения температуры.
Льготы
- Значительно уменьшить шлакообразование за счет поддержания оптимальной температуры топочных газов
- Избегайте повреждения трубки и утечек, избегая горячих точек и теплового удара
- Повышение скорости теплопередачи за счет уравновешивания горения
- Снижение выбросов за счет управления критическими профилями температуры
Значительные технические преимущества
ТочностьСистема акустического пирометра Valmet обеспечивает мгновенные, пространственно усредненные температуры с погрешностью менее 1%.Напротив, термопары обеспечивают только точечные измерения и подвержены воздействию теплового излучения, тогда как инфракрасные пирометры ограничены пространственно и временно и также должны компенсировать ошибки коэффициента излучения.
НадежностьСистема разработана для обеспечения высочайшей надежности в жарких и грязных условиях. Порты очищаются периодической продувкой воздухом, а компоненты нечувствительны к пыли и грязи. Это контрастирует с оптическими пирометрами, которые требуют обслуживания оптического поезда и очистки портов.Регулярное обслуживание уплотнения системы акустического пирометра Valmet требуется каждые 6–12 месяцев, а обслуживание на месте доступно на основе контракта или индивидуального посещения.
Гибкость конфигурации Систему акустического пирометраValmet можно настроить в соответствии с вашими потребностями в мониторинге. При желании можно добавить генераторы акустических сигналов или приемники акустических сигналов.