Москва
Каталог товаров
111

Виды и принцип действия пирометров

Вернуться ко всем новостям
Девушка измеряет температуру солнечной панели с помощью пирометра

Если прикасаться к объекту небезопасно или он находится в труднодоступном месте, то для измерения температуры можно воспользоваться специальным детектором. При риске утечки тепла или холода, разрыва теплоизоляции, замеры производят дистанционно.

На рынке представлен большой выбор пирометров для проверки поверхностей из разных материалов. Из статьи вы узнаете, какие существуют виды, их принцип работы и функционал. Это поможет определиться с выбором модели.

Сферы применения

  • Металлообработка.
  • Электро- и теплоэнергетика.
  • Строительство.
  • Оценка работы электрооборудования.
  • Пищевая промышленность.
  • Проверка рефрижераторного оборудования.
  • Контроль температуры у человека.
  • Оценка объектов инфраструктуры.
  • Контроль соблюдения условий хранения.

Пирометры бесконтактные востребованы на производствах с большим количеством нагревательного оборудования. В строительной сфере и теплоэнергетике высокотемпературные модели задействуют для определения теплопотерь элементов и конструкций, выявления повреждений теплоизоляционного слоя. В промышленности с помощью бесконтактных инфракрасных приборов дистанционно анализируют температуру различных процессов.

Использование пирометра

Бесконтактное устройство позволяет измерять на расстоянии, а контактный пирометр (градусник) обязательно прикладывается к объекту. Электрики такими измерителями проверяют нагрев проводов в местах соединения. В автосервисах приборами оценивают нагрев деталей. Устройства необходимы в опытных и исследовательских лабораториях для проверки параметров тел и веществ.

В быту бесконтактным методом определяют нагрев тела, пищи и воды для купания (детский инфракрасный пирометр).

Пирометр с аккумуляторами

Виды пирометров

В зависимости от функционала различают несколько типов устройств.

По основному принципу действия приборы делят на:

  • Оптические — работают в спектре видимого света и ИК-излучения.
  • Радиометры или пирометры инфракрасные — применяют радиационный способ для инфракрасных волн. Это устройства полного излучения нагретого тела, которое включает видимое и невидимое испускание лучей. Для точности измерений в радиационных пирометрах применяют лазер.

Оптические пирометры делятся на:

  • Яркостные — сравнивают цвет излучения объекта и встроенной нити.
  • Цветовые (мультиспектральные) — сравнивают яркость объекта в разных областях спектра.

Пирометры спектрального отношения определяют цветовую температуру объекта относительно интенсивности излучения в двух участках гаммы. Показания приборов не зависят от излучаемой способности предмета, на точность не влияет запыленность, задымленность пространства.

Модели частичного излучения относятся к оптическим, которые определяют температуру по интенсивности лучей с заданной длиной волны. Фотоэлектрические пирометры или ПЧИ непрерывно измеряют и регистрируют данные в автоматическом режиме.

Оптические с исчезающей нитью измеряют энергию монохроматического излучения. Это яркостная температура при фиксированной длине волны. При измерении согласно схеме оптического пирометра сравнивают яркость тела и исчезающей нити фотометрического источника при длине волны 65 мкм.

В зависимости от коэффициента излучения разделяют фиксированные и переменные. По применяемому способу наведения на цель выпускают лазерные пирометры, а также устройства с оптическим прицелом.

По возможностям перемещения выделяют:

  • Стационарные — используются при изготовлении средств производства. Они обеспечивают постоянный контроль производственных процессов.
  • Мобильные или переносные — для бытовых нужд, когда требуется быстрое измерение. Портативные приборы обладают высоким оптическим разрешением. Можно приобрести настенные приборы для коллективного пользования сотрудниками предприятия.

В зависимости от измеряемого диапазона приборы делят на:

  • Высокотемпературные — от 400ºС и выше.
  • Низкотемпературные — подходят для измерения низких температур от -50ºС.
Применение пирометра в различных ситуациях

Принцип работы

Нагретые объекты выступают источниками инфракрасного излучения. При этом существует прямая связь — чем сильнее нагрето тело, тем мощнее излучение. Люди не видят ИК-излучение, а пирометры инфракрасные определяют лучи, и по их интенсивности устанавливают температуру предмета.

Работа визуального пирометра основана на определении температуры объекта по тепловому излучению. Такие возможности устройства позволяют контролировать перепады значений и регулировать температурные показатели бытовых и промышленных объектов, в различных частях и деталях.

Инфракрасный температурный бесконтактный термометр улавливает тепловое излучение от нагретого предмета, фокусирует его чувствительной частью, соединенной с приемником.

Если установлена термопара, при нагреве приемника меняются параметры напряжения. Когда используется полупроводник, оценивают изменения сопротивления. Данные преобразуются в температурные показания.

Чтобы провести измерение, прибор наводят на объект, приводят в действие и фиксируют результат. С помощью специальной кнопки можно выбирать формат — шкала по Цельсию или Фаренгейту.

Устройством измеряют температуру по отраженному излучению. Это удобно при контроле параметров труднодоступных деталей. Нет необходимости иметь доступ к нагретой детали, достаточно воспользоваться отражением в зеркале.

На результат влияют отражающие способности материала — чем они выше, тем больше погрешность. Для исключения ошибок учитывают коэффициент эмиссии, который необходимо ввести перед началом измерения.

Функция ввода присутствует не в каждой модели. Простые модификации предназначены измерения температурных показателей из определенных материалов, которые нужно выбрать из меню.

Особенности работы

На точность показаний не влияет расстояние между пирометром и объектом. При этом прибор должен применяться для диапазона, обозначенного в инструкции.

Предметы и тела отражают не только свое инфракрасное излучение, но и от рядом расположенных поверхностей. При этом отраженное инфракрасное излучение не показывает настоящую температуру. Бесконтактный прибор не различает излучаемые и отраженные волны.

Схема зависимости диаметра области замера пирометра от расстояния

Для точности измерений необходимо произвести настройку с учетом особенностей исследуемого объекта. Для этого у приборов есть переключатель коэффициента излучения. Он компенсирует отраженное излучение, которое снижает точность показаний. При настройке можно обращаться к таблицам с коэффициентами для разных поверхностей.

Строение и функционал пирометра

Основой измерителя является лазерный детектор ИК-излучения. Конструкция состоит из корпуса и объектива, своим видом она напоминает пистолет с дисплеем.

Прибор отличается компактной панелью управления, имеет лазерную наводку и обеспечивает точность измерений. Информация, поступающая в пирометр, преобразуется и отражается на экране.

Элементы конструкции фронтальной части пирометра

Принцип работы определяет функциональные возможности устройства:

  • Определение температурных показателей у удаленных объектов, а также находящихся в движении деталей.
  • Проверка температуры объектов, которые находятся под напряжением.
  • Экспресс-оценка изменений температуры поверхности.
  • Обследование объектов с низкой теплопроводностью, теплоемкостью.

Пользоваться пирометром удобно в быту и в промышленной сфере. Инструмент достаточно навести на объект, нажать и удерживать «курок». Измерение температуры и фиксация на дисплее выполняются за несколько секунд.

Поле прицеливания не должно быть большим, чтобы пятно видимости прибора не выходило за границы предмета, температуру которого измеряют. При этом, чем меньше размер измеряемого пятна, тем меньше лучей проходит через устройство. Поэтому требуется более чувствительный сенсор.

Характеристики пирометров

Оптическое разрешение — это соотношение между удаленностью объекта и диаметром пятна измерений. Данный показатель определяет функционал устройства и его стоимость. В некоторых моделях предусмотрена настройка температуры — максимальной, минимальной или средней.

Благодаря наличию функции непрерывного замера температуры приборы могут определять места тепловой утечки и неисправных электрических элементов. Пирометры бесконтактные перемещают по поверхности и отслеживают изменения.

Диапазон температур — минимальная и максимальная отметка определяемых значений. При выборе прибора необходимо учитывать температуру объектов, которые планируется исследовать. Бытовые модели рассчитаны на измерение от -50 до +500 ºС. Чем выше диапазон, тем дороже устройство.

Время отклика — важный параметр, если необходимо производить много измерений, либо при быстрых изменениях температуры. Профессиональные модели имеют скорость отклика 0,15 сек, это позволяет выполнять большой объем работы в минимальные сроки. Для бытовых вариантов достаточно быстродействия в 1 сек.

В зависимости от модификации современные приборы обладают следующим функционалом:

  • Встроенной памятью для хранения проведенных замеров.
  • Функцией определения минимальной и максимальной температуры при нескольких измерениях.
  • Звуковой сигнализацией при достижении выставленного порогового значения.
  • USB для подключения к компьютеру или переноса данных на флеш-накопитель.

Для консультации по выбору прибора предлагаем обратиться к нашим специалистам. Вы можете позвонить нам или оставить заявку на сайте geon.ru.