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. 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. 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. Для оценки точности измерений пользователь должен знать следующее: 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. 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%. 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. Прицеливание оказывает эффективную помощь при направлении термометра точно на объект измерения. 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). 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: 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. Etekcity Lasergrip 630 – инфракрасный 2-лазерный термометр, цена $35,99. Характеристики: 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:Пирометр - что это? Бесконтактный пирометр. Пирометр бесконтактный лазерный
принцип действия. Лазерный дистанционный термометр (фото)
Монохромная термометрия
Двухволновая термометрия
Правила оценки
Элементы конструкции
Поле зрения
Прицеливание
Фильтры
Датчики
Быстродействие
Характеристики лазерных термометров
Данный лазерный термометр (фото), кроме текущей температуры, также индицирует её минимальное и максимальное значения.
fb.ru
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
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.
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.
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.
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.
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
В последнее время широкое распространение получил прибор, который называется "пирометр". Что это за устройство и в чем его суть? Его предназначение — измерение температуры объекта на определенном расстоянии от него.
При помощи пирометров можно безопасным способом получить показатели температуры труднодоступных или раскаленных предметов, поэтому они являются незаменимыми помощниками на любом промышленном производстве. Ведь часто бывают ситуации, когда просто невозможно подойти к объекту измерения, или же он представляет опасность для здоровья людей.
Первый пирометр (что это за устройство, читайте ниже) был изобретен голландским физиком Питером ван Мушенбруктом. Эти приборы могли измерять температуру тел только визуально. Основные расчеты составлялись из обработки данных об изменении цвета и яркости раскаленного предмета. Конечно, эти показатели не были достаточно точными. В настоящее время функциональность таких приборов значительно расширилась, это позволило измерять температуру не только нагретых предметов, но и тех объектов, у которых этот показатель не превышает 0 градусов. Например, инфракрасный пирометр Optris измеряет температуры в диапазоне от -32 до +9000С.
Совершенствование этих приборов началось в 60-х годах XIX века. Данная отрасль успешно развивается и в настоящее время. Благодаря активным разработкам, появилась возможность производить промышленные пирометры, которые оснащались высокими техническими характеристиками. При этом с освоением нанотехнологий размеры устройств с каждым годом становились все меньше, что делало их использование максимально удобным.
Первая портативная модель пирометра была разработана в 1967 году ведущей американской компанией Wahl. Именно она послужила прототипом современных инфракрасных устройств. Внедрение новых технологий и разработок позволило усовершенствовать работу пирометра. Основной ее принцип строился на определении тепловой энергии, которую излучал объект. С широким внедрением данных приборов появилась возможность измерять дистанционно температуру как жидких, так и твердых тел.
Термометр-пирометр сегодня классифицируется по нескольким важнейшим параметрам. Давайте рассмотрим их подробно.
По данному критерию можно выделить три основных вида:
Для того чтобы получать точные показатели температур, необходимо правильно подобрать пирометр. Что это означает? Данное устройство имеет два типа модификаций:
Бесконтактный пирометр также классифицируется по типу назначения:
Рекомендация: сотрудникам, которые делают замеры температур очень часто, перед приобретением прибора рекомендуется обратить внимание на пирометры инфракрасные. Не помешает также сравнить основные характеристики и стоимость нескольких образцов, доступных на рынке. Ниже предоставим краткое описание четырех видов инфракрасных пирометров.
Инфракрасный (одноцветный) пирометр предназначен для измерения одной волны тепловой энергии. Данные модели недорогие, являются идеальным портативным вариантом. Принцип их работы очень простой: достаточно навести пирометр на объект и нажать соответствующую кнопку. Их бесспорным преимуществом является возможность проводить замеры температур с любого расстояния.
Данные приборы имеют ограничение по измерению диаметра пятна, а также очень чувствительны к загрязненности окружающей среды. Именно эти недостатки значительно уменьшают сферу их применения, например, в задымленном или очень влажном помещении одноцветный пирометр будет работать некорректно.
Одной из упрощенных разновидностей инфракрасных пирометров является термопара. Основная особенность данного прибора заключается в отсутствии сложной электроники, которая используется для усиления получаемого сигнала. Именно это стало его неоспоримым достоинством, которое предоставило уникальную возможность для применения данного прибора. Принцип работы термопара достаточно прост: получаемое излучение преобразуется в термопарный нелинейный сигнал.
Преимущества:
Также стоит обратить внимание и на недостатки. В принципе, их только два:
Данный прибор появился сравнительно недавно. Это более усовершенствованная модель, которая измеряет значение двух и более излучаемых волн. Преимуществом двуцветного пирометра, которое значительно отличает его от традиционных инфракрасных устройств, является возможность работать в разных цветовых спектрах. Именно эти показатели позволяют пользоваться с этим прибором в загрязненных местах, так как на него не влияет наличие посторонних веществ, типа дыма, газа, пара и других. Также данный пирометр незаменим в работе с показателями черноты, он с точностью определит температуру твердого металла, переходящего в жидкое состояние.
Принцип работы данных устройств идентичен традиционным пирометрам. Отличие состоит только в наличие оптоволоконного кабеля, по которому транспортируется световой поток. Преимущество такой комплектации заключается в том, что данный шнур можно произвольно изгибать. Благодаря этому появляется возможность производить замеры температуры в самых труднодоступных местах.
Оптоволоконные пирометры широко используются в местах с повышенным электромагнитным полем, где традиционные модели полностью бессильны. Такие приборы оснащены фиксированным фокусом. Он позволяет замерять излучение тепловой энергии с минимальным диаметром пятна от 0,1 мм. Однако такой фокус устанавливает ограничения в расстоянии: для проведения точного измерения необходимо четко соблюдать указанную в инструкции дистанцию.
Для того чтобы проводить замеры на большом расстоянии, производители установили на пирометры лазерные прицелы. Они бывают нескольких видов.
Приобретая данное устройство, необходимо проверить, есть ли в комплекте инструкция. Пирометр – сложный прибор, поэтому самостоятельно разобраться с функциями будет достаточно трудно. В инструкции описываются важные пункты, которые нужны для правильной работы. Вот некоторые из них:
Пирометры инфракрасные широко применяются в разных отраслях:
Комментарии
Идёт загрузка...Похожие материалы
Здоровье Хромотерапия - что это такое? Бесконтактный метод лечения светом и цветомОчень часто люди придают определенным вещам некий смысл, например, практически у каждого есть определённая одежда, которая считается счастливой, позволяет дню проходить удачно или улучшать состояние. Однако данное воз...
Автомобили Фаркоп - что это? Установка фаркопаРано или поздно любой автовладелец столкнется с проблемой перевозки крупногабаритного груза. Наиболее практичным типом кузова для таких вещей является «универсал». Однако грузы бывают разные и не всегда по...
Автомобили Вискомуфта: что это, принцип работы, назначениеВ последнее время все больше популярности обретают кроссоверы, или так называемые паркетники. Эти автомобили отличаются от настоящих внедорожников не только отсутствием несущей рамы (здесь эту функцию выполняет кузов)...
Автомобили Категория В1 - что это? Новые категории водительских правНе так давно были осуществлены многочисленные поправки, связанные с категориями водительских удостоверений. Введение новых подкатегорий вызвало многочисленные вопросы со стороны водителей. Не всем понятно, для каких ц...
Автомобили Anti Hijack - что это? Как отключить режим?Anti Hijack (Tomahawk, в частности, его содержит) - весьма полезная функция, которая может спасти уже практически угнанную машину. Но также нередки и случаи, когда столь ценная опция обращается против самого владельца...
Автомобили Разрезная шестерня: что это, установка и регулировкаВ автомобиле есть масса интересных деталей, о которых знают только автомеханики или люди, сильно увлеченные техникой. Одна из таких деталей – разрезная шестерня. Об этом элементе также знают любители тюнинга. Да...
Автомобили Common Rail - что это такое? Принцип работыВ последние годы все больше автомобилистов предпочитают использовать дизельные автомобили. Ранее такие моторы устанавливались лишь на коммерческую технику. Однако сейчас они активно используются и на легковых авто, ос...
Автомобили Система курсовой устойчивости - что это такое? Установка и работа системы курсовой устойчивостиВ современных автомобилях имеется множество различных систем, которые предназначены для улучшения безопасности на дороге. Одна из них – это ESP, или система курсовой устойчивости. Что это такое, знает далеко не ...
Автомобили Гидрокомпенсатор - что это такое? Принцип работы гидрокомпенсатораВ ДВС, которые создавались на заре развития автопрома, проблемы, связанные с тепловыми зазорами, которые увеличивались из-за процессов износа клапанов, решали при помощи регулировочного механизма. Автомеханики, которы...
Автомобили LSD-дифференциал - что это такое?Каждый автолюбитель стремится к тому, чтобы узнать о своем автомобиле как можно больше полезной и важной информации. Естественно, если вы не будете знать, что такое дифференциал, то вы все равно сможете водить машину....
monateka.com