Пирометры для измерения температуры бесконтактным методом

Пирометры для измерения температурыИзмерение температуры поверхности является важным этапом при организации теплосбережения объектов, проведения ремонтных работ электронных устройств, строительных работ, различного вида контроля. Часто такого вида измерения провести термометром контактного типа не представляется возможным из-за скорости процесса, труднодоступности места измерения и т. п. Поэтому возникает потребность использовать прибор для измерения температуры бесконтактным методом. Такое устройство носит название пирометр.

Массовый выпуск пирометров начался в шестидесятых годах прошлого века. Первое переносное устройство было сконструировано и изготовлено на продажу в 1967 году, корпорацией Wahl США.

Характеристики и принцип работы

Название пирометр происходит от греческих слов жар и мерить. Это прибор, способный осуществлять измерения температуры тела бесконтактным способом. Принцип действия основан на анализе теплового излучения предмета.

При нагревании любое вещество имеет свойство излучать световые и тепловые лучи. Чем выше температура нагрева, тем сильнее излучение. Одним из видов излучения является инфракрасное. Так как яркость излучения связана с температурой, следовательно, определяя яркость, можно измерить и температуру.

Классификация устройств

Классифицируют устройства по следующим видам:

  • Виды пирометровСпособу определения, оптическому и радиационному. Первые дают возможность оценить температуру путём сравнивания теплового излучения в различных диапазонах. Вторые измеряют мощность теплового излучения. Одновременно с этими ещё используются световые. Температура нагретого вещества в них вычисляется путём сравнивания цвета, его и эталонного предмета.
  • Градиенту температур. Существуют два типа, низкотемпературный и высокотемпературный. Первые могут измерять температуру даже при охлаждении объекта, в то время как вторые измеряют только нагретые тела.
  • Способу исполнения, портативные и стационарные.
  • Отображению результата, текстово-цифровой метод или графический. Текстово-цифровой подразумевает отображение на экране результата в виде цифры, соответствующей измеренной температуре. А графический выводит на дисплей, полный спектр температур, используя различные цвета.

Технические параметры

  • Оптическое разрешение. Это показатель, характеризующийся отношением площади области захвата к расстоянию до вещества. Этот параметр зависит от вида прибора и может лежать в пределах от 2:1 до 600:1. Чем показатель выше, тем лучше. При использовании вне профессиональной сферы такое разрешение составляет около 15:1.
  • Диапазон работы. Зависит в первую очередь от характеристик датчиков, применённых в приборе. Его величина может лежать в границах от минус 35 до плюс 800 градусов.
  • Точность. Эта величина характеризует границы изменения температуры при замерах и зависит от правильности калибровки прибора. В среднем величина точности пирометров составляет 1.5%.
  • Коэффициент излучения. Это отношение мощностей абсолютно чёрного объекта к измеряемой поверхности, как правило, принимается около 0,95.

Вне зависимости от классификации, пирометры также могут снабжаться различными опциями. Например, возможностью подключения к персональному компьютеру, дополнительными источниками питания, запоминанию предыдущих измерений, часами, лазерным указателем, переключателем с Фаренгейта в Цельсия и т. п.

Рекомендации к использованию

Подробные сведения об использовании имеющегося устройства можно получить из его паспорта и инструкции по применению. Укажем ниже общие рекомендации использования любого типа устройства.

  1.  Использование пирометраПри резком изменении климатического состояния вокруг объекта, для которого будет происходить измерение, необходимо включать устройство только после двадцатиминутной выдержки при этих условиях.
  2. Не применять прибор, если относительная влажность превышает 85 процентов.
  3. Не использовать пирометр вблизи электромагнитных полей, не допускать попадание прямых солнечных лучей.
  4. При проведении измерений следить, чтоб на линии замера не возникали посторонние предметы.
  5. Между измерениями выдерживать паузу минимум 15 секунд.
  6. Регулярно проводить очистку защитного стекла, для этого подойдёт хлопчатобумажная ткань, пропитанная в 70-процентном растворе спирта.

Сама процедура измерения не должна вызывать затруднений. Требуется просто включить прибор, навести на измеряемый объект, нажать кнопку (курок) и прочитать на экране полученное значение.

Самостоятельное изготовление

Схемы на пирометры для измерения температуры бесконтактным методом сложны, монтаж плотный, калибровка требует наличия заводских приборов. В то время как стоимость готовых устройств в китайских интернет-магазинах приемлема для любого желающего.

Приобретая инфракрасный пирометр, следует удостовериться в том, что в наличии есть инструкция. Пирометр — это не простое устройство, поэтому самостоятельно разобраться с функциями будет проблематично. В инструкции описаны существенные пункты, необходимые для правильного использования. Приведём пример некоторых из них:

  • наличие выходов и тип программного обеспечения;
  • сведения о погрешностях;
  • коэффициент инерции;
  • возможности фокусировки;
  • температурный градиент;
  • величины рабочего спектра;
  • величина излучения.

Хотя, в принципе, его изготовление своими руками возможно. Понимая, как работает пирометр, можно собрать устройство яркостного типа. Для этого понадобится:

  1. фотометрическая лампочка;
  2. окулярная линза;
  3. светофильтр;
  4. аккумулятор;
  5. реостат;
  6. миллиамперметр;
  7. труба.

Детали для сборки пирометраНа одном конце трубы устанавливается линза, которая и будет служить объективом. В середине устанавливается лампочка, а на другом конце окуляр. Лампочка соединяется с питанием через реостат и миллиамперметр.

Измерения проводят следующим образом. Объектив зрительной трубы направляют на исследуемый объект и добиваются максимальной резкости изображения. После этого подают питание с аккумуляторной батареи и реостатом выставляют накал нити, соответствующий яркости нагретой поверхности. Далее, используя показатель миллиамперметра, вычисляют температуру. Но для этого предварительно нужно составить эталонную таблицу соответствия температуры показателям миллиамперметра.

Светофильтры служат для снижения яркости излучения при высоких температурных значениях, а также для поглощения красной части спектра. Точность измерения таким пирометром будет невысока, хотя обычно она составляет около ± 2%.

Подведя итоги, отметим, что для измерения температур в труднодоступных местах лучше применять пирометр бесконтактный, инфракрасный. Термометр такого типа характеризуется надёжностью, но позволяет измерить температуру только в отдельной точке. При измерении температур на больших участках следует применять тепловизор. Хорошо зарекомендовавшими себя производителями пирометров считаются: Testo, Optris и Raytek, на них и стоит обратить внимание.

Adblock detector