Įvairių paviršių temperatūrai matuoti naudojami įvairūs jutikliai, įskaitant pirometrą. Jis veikia gana greitai ir lengvai. Tačiau išsiaiškinkime, kas yra pirometras.
Tema
Kas yra pirometras?
Šiuolaikinis inžinerinis prietaisas, skirtas bet kokio objekto temperatūrai nustatyti pagal infraraudonųjų spindulių jutiklį, vadinamas pirometru. Jis taip pat žinomas kaip temperatūros detektorius, temperatūros duomenų registratorius, skaitmeninis termometras arba infraraudonųjų spindulių pistoletas. Prietaisas pagrįstas principu, pagal kurį objekto paviršiaus temperatūros vertė nustatoma šiluminiu būdu. elektromagnetinė spinduliuotė elektromagnetinė spinduliuotė nuo objekto paviršiaus. Pirometras aptinka nematomą infraraudonąją spinduliuotę, paverčia ją laipsniais ir parodo rezultatą. Nekontaktinis ir greitas dominančių objektų tyrimo metodas leidžia specialistams išvengti galimų sužalojimų.
Taikymo sritis
Pirometrai gana plačiai naudojami pramonės šakose, kuriose įrengta daug šildymo prietaisų. Statybose ir šildymo srityje jie naudojami konstrukcijų šilumos nuostoliams apskaičiuoti, o pirometras padeda nustatyti izoliacijos pažeidimus.
Pramonėje šie prietaisai leidžia nuotoliniu būdu analizuoti visų rūšių procesų temperatūrą. Tai būtina, pavyzdžiui, mechanikos inžinerijoje, metalurgijoje ir kitose pramonės šakose.
Pavyzdžiui, elektrikai tikrina šildymo laidų sujungimo vietoseir automobilių mechanikai tikrina mašinų dalių įkaitimą. Mokslininkai gali naudoti pirometrus atlikdami tyrimus ar eksperimentus, kad patikrintų medžiagų ir kūnų temperatūrą.
Kasdieniame gyvenime žmonės tokius prietaisus naudoja kūno temperatūrai, vandens temperatūrai, maisto temperatūrai nustatyti ir pan.
Tipai ir klasifikacijos
Yra kelios pirometrų klasifikacijos, priklausomai nuo funkcinio požymio.
Pagal esminį veikloje naudojamą metodą:
- Infraraudonieji spinduliai;
- Optinis.
Optiniai pirometrai skirstomi į:
- Šviesus;
- Spalvoti arba daugiaspektriai.
Taikymosi modelis - tai optiniai arba lazeriniai taikikliai.
Pagal naudojamą spinduliavimo koeficientą yra kintamo ir pastovaus koeficiento pirometrai.
Pagal transportabilumą pirometrai skirstomi į stacionarius ir mobilius (nešiojamus).
Jie skirstomi pagal galimą matavimo diapazoną:
- žemoje temperatūroje (-35...-30 °C);
- aukšta temperatūra (+400 °C ir aukštesnė).
Struktūra ir veikimo principas
Pirometras yra pagrįstas infraraudonųjų spindulių detektoriumi. Duomenys konvertuojami integruota elektronine sistema ir rodomi ekrane.
Tipiškas pirometras yra pistoleto formos su nedideliu ekranu. Dėl kompaktiško valdymo skydelio, lazerio nukreipimo ir didelio tikslumo arti objekto šis prietaisas yra paklausus tarp inžinerijos ir technikos darbuotojų.
Pagrindiniai pirometro darbo elementai yra lęšis, imtuvas ir ekranas, kuriame rodomi matavimo rezultatai. Pirometro veikimo principas yra toks: infraraudonoji spinduliuotė sklinda iš tiriamo objekto, ji fokusuojama lęšiu ir siunčiama į imtuvą (termoporą, puslaidininkį, termoporos).
Jei naudojama termopora, įtampa kinta, kai imtuvas įkaista. Varža - puslaidininkių atveju. Šie pokyčiai paverčiami temperatūros rodmenimis.
Norėdami atlikti matavimą, tiesiog nukreipkite pirometrą į objektą, įjunkite jį ir pažymėkite rezultatą. Temperatūros matavimo formatą - Celsijaus arba Farenheito - galima nustatyti specialiu mygtuku.
Techninės charakteristikos
Pirometras turi keletą parametrų, apibūdinančių jo veikimą. Pageidaujamas prietaiso modelis pasirenkamas pagal jų vertes. Apžvelkime pagrindinius iš jų.
Optinė skiriamoji geba
Tai prietaiso dėmės skersmens ir atstumo iki objekto santykis. Tai priklauso nuo prietaiso matymo kampo: kuo jis didesnis, tuo didesnį plotą jis gali aprėpti. Svarbiausias veiksnys, lemiantis matavimo tikslumą, yra taško persidengimas su paviršiaus medžiaga. Jei plotas viršijamas, išmatuota vertė gali būti netiksli.
PATARIMAS. Kiekvienas pirometro modelis turi skirtingą optinę skiriamąją gebą. Skirtumas tarp jų yra įspūdingas, pvz., nuo 2:1 iki 600:1. Pastarasis santykis būdingas profesionaliems prietaisams. Jie paprastai 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 tinka naudoti buityje, atsižvelgiant į tai, kad maksimali šildymo sistemos terpės temperatūra neviršija 110 °C.
Tikslumas
Neapibrėžtis parodo galimą temperatūros verčių paklaidą ir priklauso nuo pirometro tikslumo. Vidutiniškai leistinas nuokrypis yra mažesnis nei 2 % normos.
Spinduliuotės koeficientas
Šis parametras yra dabartinės temperatūros spinduliuotės galios ir etaloninio juodo kūno galios santykis.
REFERENCIJA. Matinių medžiagų spinduliavimo koeficientas yra 0,9-0,95. Dėl šios priežasties šiai vertei pritaikyta daug priemonių. Rezultatas gerokai skirsis nuo tikrojo, pavyzdžiui, matuojant blizgančio aliuminio paviršiaus įkaitimą.
Daugelyje modelių įrengta lazerinė rodyklė, leidžianti tiksliau matuoti. Šiuo atveju šviesos spindulys nukreipiamas ne į centrą, o į optimalią matavimo srities ribą.
Privalumai ir trūkumai
Kaip ir bet kuris kitas prietaisas, pirometras turi privalumų ir trūkumų. Tai galima paaiškinti skirtingais prietaiso aspektais ir atitinkamomis taikymo sąlygomis.
Privalumai
- Mobilus, nedidelis ir labai paprastos konstrukcijos;
- Įperkamos nedidelės sąnaudos dėl to, kad konstrukcijoje naudojamas minimalus elementų skaičius;
- Didelis patikimumas;
- Pakankamai platus matavimo diapazonas.
Minusai
- Tiesioginė pirometro rodmenų priklausomybė nuo atitinkamo objekto spinduliavimo koeficiento;
- Matavimo tikslumas gali būti mažesnis dėl objekto paviršiaus fizinės būklės;
- Tik naujausiuose įrenginiuose yra korekcijos ir neapibrėžties funkcija;
- Atstumas turi didelę reikšmę matavimo tikslumui.
Populiariausi modeliai yra šie
EOP-66
EOP-66 pirometras naudojamas moksliniams ir laboratoriniams tyrimams. Jis skirtas objektų paviršių parametrams matuoti nuo +900 °C iki +10000 °C temperatūroje,
Šiame stacionariame modelyje įrengtas teleskopas, kurį sudaro objektyvus lęšis ir akių mikroskopas. Dviejų lęšių objektyvo fokusavimo nuotolis yra iki 25,4 cm, o optinė skiriamoji geba - 3:1. Atkreipkite dėmesį: šio prietaiso teleskopas yra pritvirtintas prie pagrindo ir sklandžiai juda horizontalioje plokštumoje.
Kelvin IKS 4-20
Šis didelio tikslumo pirometras turi universalų temperatūros diapazoną nuo -50 °C iki +350 °C ir labai didelį 0,2 sekundės greitį. Prietaisas naudojamas 8-14 μm diapazone.
Šis pirometras sujungia tiek mobiliojo, tiek stacionaraus prietaiso funkcijas. Taip yra dėl kompaktiško dydžio (17x17x22 cm) ir objektyvo tvirtinimo lizdo M12. Gamintojas garantuoja absoliučią atsparus vandeniui ir dulkėms. Taigi pateiktą pirometro modelį galima naudoti sudėtinguose pramonės ir statybos sektoriuose.
C-700 "Standartinis".
Šį bekontaktį prietaisą pageidautina naudoti, pavyzdžiui, statybose arba metalurgijoje. Jis puikiai tinka kaip infraraudonųjų spindulių detektorius birių ir kietų objektų, taip pat išlydytų ir skystų medžiagų paviršiaus įkaitimo laipsniui nustatyti.
Temperatūros diapazonas yra nuo +700 °C iki + 2200 °C, o tai būdinga aukštatemperatūriams prietaisams. Sąsaja su išorinėmis laikmenomis pasiekiama per dvi išvesties sąsajos parinktis: analoginė išvestis 4-20 mA arba skaitmeninis RS-485.
ATGALINIS KONTEKSTAS. Optinį pirometrą galima įsigyti už labai prieinamą kainą: mažiausia tokio prietaiso kaina yra 6000 rublių, didžiausia - 30000 rublių.
Kaip išmatuoti temperatūrą pirometru
Įsigijus prietaisą būtina atidžiai išstudijuoti jo naudojimo instrukciją. Nepaisant labai paprastų eksploatavimo reikalavimų, dėl neatsargaus darbo temperatūros vertės gali būti gerokai iškraipytos. Teisingai išmatuoti temperatūrą pirometru galima taip:
- Įjunkite pirometro įrenginį;
- Nustatykite objekto medžiagą (pvz., plieną ar varį);
- Tada, priklausomai nuo prietaiso modelio, įveskite spinduliuotės koeficientą kaip redagavimo rodinį ekrane;
- Infraraudonųjų spindulių pirometro spindulį nukreipkite į matuojamą paviršių;
- Naudodami lazerinę rodyklę nustatykite matavimo vietos ribą.
Atlikę tokią matavimų seką gausite rezultatus, kurie bus artimiausi tikrajai temperatūrai.
Pirometras yra universalus ir nepakeičiamas prietaisas dėl savo funkcionalumo. Supratę jo veikimo niuansus, galėsite jį lengvai naudoti tiek profesinėje srityje, tiek namuose.
Susiję straipsniai:
