Įvairių paviršių temperatūrai matuoti naudojami įvairūs jutikliai, tarp jų ir pirometras. Tai veikia gana paprastai ir greitai. Ir kas yra pirometras, išsiaiškinkime.
Turinys
Kas yra pirometras?
Šiuolaikinis inžinerinis prietaisas bet kurio objekto temperatūrai nustatyti, remiantis infraraudonųjų spindulių jutikliu, vadinamas pirometru. Jis taip pat žinomas kaip termodetektorius, temperatūros duomenų kaupiklis, skaitmeninis termometras arba infraraudonųjų spindulių pistoletas. Prietaiso veikimas pagrįstas objekto paviršiaus temperatūros vertės nustatymo terminu principu elektromagnetinė radiacija jo paviršius.Pirometras fiksuoja nematomą infraraudonąją spinduliuotę, paverčia ją laipsniais ir parodo rezultatą ekrane. Nekontaktinis ir greitas reikalingų objektų apžiūros būdas leidžia specialistams išvengti galimų traumų.
Taikymo sritis
Pakankamai plačiai paplitęs pirometrų panaudojimas tose pramonės šakose, kuriose sumontuota daug šildymo prietaisų. Statybos ir šiluminės energetikos srityje jie naudojami konstrukcijų šilumos nuostoliams apskaičiuoti, įskaitant pirometrą, padedantį nustatyti šilumos izoliacijos pažeidimus.
Pramonėje tokie prietaisai leidžia nuotoliniu būdu analizuoti įvairių procesų temperatūrą. Tai būtina, pavyzdžiui, mechaninės inžinerijos, metalurgijos ir kitose pramonės šakose.
Taigi, elektrikai patikrina šildymo lygį laidų sujungimo taškai, o automobilių meistrai tikrina mašinų dalių šildymą. Pirometrai mokslininkams į pagalbą ateina atliekant įvairius tyrimus ar eksperimentus: taip jie nustato medžiagų ir kūnų temperatūros rodiklių teisingumą.
Kasdieniame gyvenime žmonės tokiais prietaisais nustato kūno temperatūrą, vandenį, maistą ir kt.
Tipai ir klasifikacija
Priklausomai nuo funkcinės savybės, yra keletas pirometrų klasifikacijų.
Pagal darbe naudojamą esminį metodą:
- infraraudonųjų spindulių;
- Optinis.
Optiniai pirometrai skirstomi į:
- Ryškumas;
- Spalva arba multispektrinė.
Pagal taikymo vaizdą išskiriami įrenginiai su optiniais arba lazeriniais taikikliais.
Pagal taikomą spinduliavimo koeficientą išskiriami pirometrai su kintamuoju ir fiksuotu koeficientu.
Pagal transportavimo galimybę pirometrai skirstomi į stacionarius ir mobiliuosius (nešiojamuosius).
Remiantis galimu matavimų diapazonu, yra:
- žema temperatūra (-35…-30 °С);
- aukšta temperatūra (+400 °С ir daugiau).
Įrenginys ir veikimo principas
Pirometro struktūros pagrindas yra infraraudonosios spinduliuotės detektorius. Duomenys konvertuojami integruota elektronine sistema ir rodomi ekrane.
Įprastas pirometras yra pistoleto formos su mažu ekranu. Kompaktiškas valdymo pultas, lazerio valdymas ir didelis tikslumas glaudžiai sąveikaujant su objektu paaiškina įrankio poreikį tarp inžinerijos ir technikos sričių darbuotojų.
Pagrindiniais pirometro darbiniais elementais laikomas lęšis, imtuvas, taip pat ekranas, kuriame rodomas matavimo rezultatas. Pirometro veikimo principas yra toks: iš tiriamo objekto skleidžiama infraraudonoji spinduliuotė, kuri per objektyvą sufokusuojama ir siunčiama į imtuvą (termopilą, puslaidininkį, termopora).
Jei naudojama termopora, imtuvui įkaista įtampa keičiasi. Atsparumas – puslaidininkių atveju. Šie pokyčiai paverčiami temperatūros rodmenimis.
Norint atlikti matavimą, tereikia nukreipti pirometrą į objektą, paleisti jį ir užsirašyti rezultatą. Specialiu mygtuku galite reguliuoti temperatūros matavimo formatą – Celsijaus arba Farenheito.
Specifikacijos
Pirometras turi daugybę parametrų, apibūdinančių jo funkcionalumą. Norimo įrenginio modelio pasirinkimas atliekamas pagal jų vertes. Pereikime prie pagrindinių.
Optinė raiška
Taip vadinasi įrankio taško skersmens ir atstumo iki objekto santykio rodiklis. Ši funkcija priklauso nuo įrenginio objektyvo kampo: kuo jis didesnis, tuo daugiau ploto gali apimti. Svarbiausias matavimo tikslumo veiksnys yra dėmės atsiradimas tik ant paviršiaus medžiagos. Jei plotas viršijamas, išmatuota vertė gali būti netiksli.
NUORODA. Kiekvienas pirometro modelis turi skirtingą optinę skiriamąją gebą. Skirtumas tarp jų įspūdingas, pavyzdžiui, nuo 2:1 iki 600:1. Paskutinis santykis būdingas profesionaliems įrenginiams. Paprastai jie naudojami sunkiojoje pramonėje. Optimalus buitinių ir pusiau profesionalių pirometrų santykis yra 10:1.
Darbinis diapazonas
Prietaiso veikimo diapazonas priklauso nuo pirometrinio jutiklio ir dažnai svyruoja nuo -30 °C iki 360 °C. Taigi beveik visų tipų pirometrai yra tinkami naudoti buityje, atsižvelgiant į maksimalią aušinimo skysčio temperatūrą šildymo sistemoje iki 110 ° C.
Klaida
Klaida reiškia galimų temperatūros verčių nuokrypių lygį ir priklauso nuo pirometro tikslumo. Vidutiniškai leistini nuokrypiai neviršija 2% normos.
Emisyvumas
Šis parametras yra dabartinės temperatūros spinduliuotės galios ir to paties etaloninio visiškai juodo kūno rodiklio santykis.
NUORODA. Matinių medžiagų spinduliavimo koeficientas yra 0,9-0,95. Dėl šios priežasties šiai vertei pasirenkama daugiau įrenginių.Rezultatas pastebimai skirsis nuo tikrojo, pavyzdžiui, matuojant blizgančio aliuminio paviršiaus įkaitimo laipsnį.
Kad matavimai būtų tikslesni, daugelis modelių turi lazerinį žymeklį. Šiuo atveju šviesos spindulys yra ne centre, o rodo optimalią matavimo srities ribą.
Privalumai ir trūkumai
Kaip ir bet kuris kitas prietaisas, pirometras turi savo privalumų ir trūkumų. Jų buvimas paaiškinamas įrenginio niuansais ir naudojimo sąlygomis.
privalumus
- Mobilumas, mažas dydis ir labai paprastas dizainas;
- Nebrangi kaina, nes projektuojant naudojamas minimalus elementų skaičius;
- Aukštas patikimumo lygis;
- Pakankamai platus matavimo diapazonas.
Minusai
- Tiesioginė pirometro rodmenų priklausomybė nuo tiriamo objekto skleidžiamo gebėjimo;
- Matavimo rezultatų tikslumas gali būti mažesnis dėl objekto paviršiaus fizinės būklės ypatumų;
- Rodiklių keitimo ir klaidos nustatymo funkcija numatyta tik naujausiuose prietaisuose;
- Atstumas vaidina svarbų vaidmenį nustatant matavimo tikslumą.
Populiariausi modeliai
EOP-66
Pirometras EOP-66 naudojamas vykdant mokslinius ir laboratorinius tyrimus. Jis skirtas matuoti objektų paviršių parametrus esant temperatūrai nuo +900 iki +10000 °C,
Šiame stacionariame modelyje yra teleskopas, kurį sudaro objektyvas ir akies mikroskopas. Dviejų lęšių objektyvas turi galimybę fokusuoti iki 25,4 cm atstumu, o jo optinė skiriamoji geba yra 3:1. Atkreipkite dėmesį: šio prietaiso teleskopas yra pritvirtintas prie pagrindo ir sklandžiai juda horizontalioje plokštumoje.
Kelvinas X 4-20
Tai didelio tikslumo pirometras, turintis universalų diapazoną temperatūros rodikliams nustatyti: nuo -50 iki +350 °C, labai didelis veikimo greitis - 0,2 s. Įrankio naudojimas numatytas 8-14 mikronų diapazone.
Šis pirometras apjungia tiek mobiliųjų, tiek stacionarių įrenginių galimybes. Taip yra dėl kompaktiškų matmenų (17x17x22 cm) ir tvirtinimo lizdo M12 objektyvui tvirtinti. Gamintojas suteikia visišką garantiją atsparumas vandeniui ir dulkėms. Taigi pateiktas pirometro modelis gali būti naudojamas sudėtingose gamybos ir statybos pramonėse.
S-700 „Standartinis“
Pageidautina, kad šis nekontaktinis įtaisas būtų naudojamas, pavyzdžiui, statybose arba metalurgijoje. Jis tinkamai tarnauja kaip infraraudonųjų spindulių detektorius laisvų ir kietų objektų paviršių, taip pat išsilydžiusių ir tekančių medžiagų įkaitimo laipsniui nustatyti.
Temperatūros diapazonas svyruoja nuo +700 iki +2200 °C, būdingas aukštos temperatūros įrenginiams. Sąveikos su išorine laikmena galimybės išplėtimas pasiekiamas dviem išvesties sąsajos parinktimis: analogine išvestimi 4 - 20 mA arba skaitmeninis RS-485.
NUORODA. Galima įsigyti optinį pirometrą už labai prieinamą kainą: minimali tokio prietaiso kaina yra 6000 rublių, maksimali - 30 000 rublių.
Kaip išmatuoti temperatūrą pirometru
Įsigiję įrenginį, turite atidžiai išstudijuoti jo instrukcijas.Nepaisant labai paprastų eksploatavimo reikalavimų, neapgalvoti veiksmai gali sukelti reikšmingų temperatūros verčių iškraipymų. Tinkamo temperatūros matavimo pirometru procesas yra toks:
- Įjunkite pirometro įrenginį;
- Nustatykite medžiagą, iš kurios pagamintas objektas (pavyzdžiui, plienas ar varis);
- Tada, priklausomai nuo prietaiso modelio, ekrane įveskite spinduliavimo koeficientą kaip redagavimą;
- Nukreipkite infraraudonųjų spindulių pirometro spindulį į matuojamą paviršių;
- Lazeriniu žymekliu nustatykite matavimo taško ribą.
Naudodami šią matavimų seką gausite rezultatus, artimiausius faktinei temperatūrai.
Pirometras yra universalus ir nepakeičiamas prietaisas pagal savo funkcionalumą. Suvokus jo veikimo niuansus, jis gali būti lengvai naudojamas tiek profesinėje srityje, tiek kasdieniame gyvenime.
Panašūs straipsniai:
