Na tieto účely je najlepšie použiť infračervený pyrometer.
Pyrometer - história pôvodu
Prvý pyrometer vynašiel holandský fyzik Peter van Mushenbrukt . Takéto zariadenia by mohli merať telesnú teplotu len vizuálne. A hlavné výpočty boli vykonané pri spracovaní informácií o jasnosti a zmene farby horúceho objektu. Takéto ukazovatele neboli presné.
V súčasnej dobe výrazne rozšírila funkčnosť týchto zariadení. To vám umožní určiť teplotu nielen vykurovaných predmetov, ale aj tých, ktorých hodnota nepresahuje 0 stupňov.
V 60. rokoch XIX storočia sa začalo s vylepšovaním tohto zariadenia. Doteraz sa tento priemysel úspešne rozvíja.
Vďaka aktívnemu vývoju je možné vyrábať pyrometre pre priemysel. Sú vybavené vyššou technickou špecifikáciou. S rozvojom nanotechnológie sa každoročne zmenšuje veľkosť zariadenia. Vďaka tomu je ich používanie čo najpohodlnejšie.
V roku 1967 bol vyvinutý prvý prenosný model tohto zariadenia. Vyrobil ju americká spoločnosť Wahi. Je to prototyp moderných infračervených zariadení. Práca zariadenia umožnila zlepšiť zavádzanie nových technológií a technológií. Základný princíp činnosti bol založený na meraní tepelnej energie emitovanej objektom. Doteraz je možné na diaľku určiť teplotné ukazovatele tuhých a kvapalných telies.
Hlavné vlastnosti
Pre toto kritérium existujú tri typy zariadení:
Farba . Toto zariadenie meria teplotný režim objektu na základe jeho farebného obrazu povrchu v rôznych spektrách.- Žiarenie . Povrchová teplota je určená výkonom tepelného žiarenia.
- Jas . Indikátor sa určuje porovnaním farby objektu a odtieňa referenčného vlákna.
Teplotný rozsah a typ výkonu
Pyrometer má dva typy modifikácií:
- Vysoká teplota . Vyhodnoťte iba vykurované položky. Pre takéto zariadenia je jedným z najdôležitejších parametrov limitná meraná teplota.
- Nízka teplota . Môžu merať iba teplotu pod 0 stupňov.
Bezkontaktné zariadenie môže byť klasifikované podľa typu stretnutia:
- Stacionárne zariadenia sa používajú na vysoko presné merania. Sú potrebné pre veľké priemyselné podniky, kde by mali neustále monitorovať údaje o teplote.
- Prenosný model je vreckový typ zariadenia. Nevyhnutné v prípade, že objekt nie je možné bližšie osloviť. Majú obrazovku, na ktorej sú zobrazené grafické a textové informácie.
Princíp činnosti a konštrukcie prístrojového pyrometra
Na meranie teploty na povrchu materiálu existuje mnoho zariadení rôznych typov. Tieto zariadenia sú rozdelené na kontaktné alebo vzdialené odstránenie hodnôt. Pyrometre sa týkajú zariadení s diaľkovým odstránením indikátorov.
Princíp činnosti je založený na meraní tepelných vĺn vyžarovaných vyhrievaným povrchom.
Konštrukcia zariadenia pyrometra je nasledovná:
- Sensor.
- Tlačidlo.
- Elektronický prevodník.
- Bývanie.
- Meracie a počítacie zariadenie.
- Os hľadáčika.
- Hľadáčik.
- Zrkadlo.
- Optický systém.
Princíp činnosti je nasledovný: cez zásuvku zariadenia vstupuje žiarenie do pyrometrického senzora. V ňom sa energia premieňa z tepla na elektrinu. Výkon prichádzajúceho signálu závisí od teploty povrchu, na ktorom sa meria - čím vyšší je teplotný index, tým silnejší bude prúd generovaný senzorom. Pomocou elektronického typu konvertora sa získané výsledky zobrazia na obrazovke z tekutých kryštálov.
Termokamery sú jednou z odrôd pyrometrov. Ich princíp činnosti je založený na porovnaní referenčného spektra a spektra tepelného žiarenia.
Z objektov, ktoré zasiahli objektív zariadenia, sa na farebnú obrazovku premieta obraz teplých vĺn. Teplota môže byť určená spektrálnymi charakteristikami, ako aj vizuálne monitorovať zmenu gradientu v celej oblasti meraného materiálu.
Termovízne kamery tiež našli praktickú aplikáciu pre súkromné autonómne vykurovanie. S ich pomocou môžete presne určiť umiestnenie úniku v skrytom potrubí.
Technické špecifikácie
Infračervený pyrometer, podobne ako akékoľvek iné zariadenie, má svoje vlastné technické vlastnosti. Pri výbere konkrétneho modelu sa na ne človek spolieha. Najdôležitejšie z nich teraz podrobnejšie opíšeme.
Optické rozlíšenie
Tento parameter definuje oblasť objektu, kde sa má merať teplotný indikátor. Tento indikátor je úplne závislý od uhla objektívu prístroja. Čím väčší je tento uhol, tým väčšia je oblasť merania teploty. Zohľadňuje však aj vzdialenosť od meracieho povrchu. Hlavnou podmienkou pre presný výsledok je nanesenie škvrny výlučne na povrchový materiál. Hodnota teploty bude pri prekročení oblasti nepresná.
Optické rozlíšenie je pomer priemeru bodu zariadenia k vzdialenosti objektu. Môže sa líšiť v závislosti od modelu zariadenia od (2: 1) do (600: 1). Hodnota (600: 1) sa vzťahuje na profesionálne meracie zariadenia, ktoré sa používajú na meranie ohrevu povrchu materiálu v ťažkom priemysle. Pre poloprofesionálne a domáce spotrebiče je optimálnym indikátorom hodnota rovná (10: 1).
Pracovný dizajn
Táto charakteristika je určená parametrami pyrometrického senzora. Pre väčšinu zariadení sa pohybuje v rozsahu (-30) až (+360) stupňov. Prakticky všetky typy pyrometrov sa môžu použiť na domáce účely, pričom sa berie do úvahy, že maximálna teplota vo vykurovacom systéme môže byť (110) stupňov.
Koeficient chyby a žiarenia
Táto charakteristika v závislosti od presnosti nastavenia prístroja indikuje stupeň kolísania hodnôt teploty. Z normalizovaného čítania sú v priemere povolené odchýlky v rozsahu 2%.
Emisivita je pomer výkonu tepelného žiarenia pri určitom teplotnom indexe k rovnakému parametru referenčného telesa, ktorý má absolútne čiernu farbu. Pre materiály, ktoré nie sú lesklé, je 0, 9 - 0, 95. Z tohto dôvodu je mnoho zariadení na meranie teploty naladené na takéto číslo.
Ak sa však pokúsite merať podľa toho, aký je povrch hliníka, potom sa na ukazovateli hodnota výrazne líši od skutočnej hodnoty.
Mnohé modely sú vybavené laserovým ukazovateľom pre presnosť merania. Svetelný bod sa nenachádza v strede, ale označuje optimálnu hranicu meranej plochy.
Ako používať pyrometer
Po zakúpení takéhoto zariadenia na meranie povrchovej teploty si prečítajte podrobné pokyny. Napriek tomu, že prevádzkové pravidlá nie sú zložité, nesprávne opatrenia môžu viesť k výraznému skresleniu teplotných indexov.
Ako správne určiť, akú teplotu má materiál kúrenie :
- Zariadenie musí byť zapnuté.
- Nasmerujte zásuvku na meraný povrch.
- Hranicu meracieho bodu oddeľte laserovým ukazovateľom.
- Po aktivácii zariadenia sa na displeji zobrazí hodnota teploty. Hodnoty môžu byť nahradené nasledujúcimi indikátormi alebo zaznamenané v pamäti zariadenia. Všetko závisí od vybraného modelu.
Monochromatické modely
Jednofarebné (infračervené) zariadenie je určené na určenie len jednej vlny. Majú nízku cenu a sú dobrým zariadením prenosného typu. Ich princíp činnosti je jednoduchý: stačí, aby ste zariadenie preniesli na objekt a stlačte požadované tlačidlo. Jeho výhodou je, že merania sa môžu vykonávať v akejkoľvek vzdialenosti. V takýchto zariadeniach existujú určité obmedzenia merania bodového priemeru. A sú veľmi citliví na znečistenie životného prostredia. V dôsledku týchto nedostatkov je rozsah ich použitia obmedzený, pretože zariadenie nebude správne fungovať vo vlhkej alebo znečistenej miestnosti.
Infračervený termočlánok je zjednodušenou verziou jednofarebného pyrometra. Jeho vlastnosťou je absencia komplexnej elektroniky, ktorá sa používa na zosilnenie prichádzajúceho signálu. Táto vlastnosť sa stala jeho hlavnou výhodou. Termočlánok pracuje na jednoduchom princípe: žiarenie sa prevádza na signál nelineárneho termočlánku.
Výhody termočlánku:
- Maximálna teplota je väčšia ako ostatné.
- S meracími prístrojmi, dobrá kompatibilita.
- Nízka cena.
Nevýhody :
- Široký spektrálny rozsah.
- Chyba je viac ako 2%.
Čo je dvojfarebný pyrometer
Takéto zariadenie sa objavilo relatívne nedávno. Tento model je pokročilejší, ktorý dokáže merať viac ako dve emitované vlny. Jeho výhodou je, že môže pracovať v rôznych farebných spektrách. Vďaka týmto indikátorom sa toto zariadenie môže používať na znečistených miestach, pretože prítomnosť cudzích zložiek (para, plyn, dym a iné) neovplyvňuje jeho prevádzku.
Tento pyrometer je tiež nenahraditeľný pri práci s čiernymi indikátormi. Určí s presnosťou teplotu pevného kovu, ktorý sa stane tekutým.
Optické a laserové pyrometre
Princíp činnosti takéhoto zariadenia je identický s tradičnými nástrojmi. Rozdiel je v prítomnosti optického kábla. Týmto káblom sa prenáša svetlo. Toto zariadenie je dobré, pretože takýto kábel môžete ľubovoľne ohnúť. Vďaka tejto kvalite je možné merania vykonávať aj na najneprístupnejších miestach.
Pyrometre s optickými vláknami sú široko používané v miestach, kde je zvýšené elektromagnetické pole a tradičné modely sú úplne bezmocné. Sú vybavené pevným zaostrením. Tieto zariadenia umožňujú meranie žiarenia tepelnej energie s minimálnym priemerom bodu 0, 1 milimetra. Toto zaostrenie však obmedzuje vzdialenosť merania: aby bolo meranie presné, je potrebné dodržať špecifikovanú vzdialenosť v inštrukcii.
Na meranie na dlhé vzdialenosti boli inštalované laserové zameriavače na pyrometroch. Takéto zariadenia majú niekoľko typov:
- Kruhové zameriavače sú najpresnejšie prístroje, ktoré efektívne pracujú s rôznymi priemermi meraného bodu a na ľubovoľných vzdialenostiach.
- Laserový pyrometer s dvojitým lúčom . Umožňuje určiť umiestnenie a veľkosť meraného objektu. Neodporúča sa používať ho v blízkosti, pretože čísla sú často veľmi vysoké.
- Laserový pyrometer s jedným lúčom umožňuje nasmerovať zariadenie len v strede miesta tepelnej energie. Citlivosť zóny, v závislosti od modelu zariadenia, môže mať chybu až 2 cm. Najčastejšie sa podobná chyba nachádza v lacných modeloch.