Для чего нужен пирометр

Для чего нужен пирометр

Как быть если необходимо измерить температуру в точке, до которой очень трудно добраться? А если точка находится в агрессивной среде?  А если объект находится в постоянном движении? Пирометр легко решает эту проблему.

Испокон веков люди измеряли температуру. Казалось бы, нет ни чего проще, однако при более детальном рассмотрении этот вопрос сразу обрастает все новыми и новыми сложностями. Существуют разные виды термометров, которые позволяли достаточно точно измерять температуру.  Но и они не всегда удобны, так как для измерения термометром необходим контакт измерительного зонда с объектом измерения.

А как быть если необходимо измерить температуру в точке, до которой очень трудно добраться? А если точка находится в агрессивной среде?  А если объект находится в постоянном движении? В общих чертах была поставлена задача и инженерная мысль начала поиск решения этой проблемы. Так во второй половине прошлого века появились первые пирометры. Первый пирометр был разработан и выпущен в 1967 году американской компанией WAHL.  Компания смогла на основе важнейших физических открытий в этой области и  начать  массовое производство пирометров с высокими потребительскими характеристиками и все это смогли спрятать в маленький корпус.

Новый принцип измерения температуры

Новый принцип измерения заключался в построения сравнительных параллелей, когда вывод о температуре тела производился на основе данных инфракрасного приемника, определяющего количество излучаемой телом тепловой энергии. Такой метод измерения позволил существенно расширить границы измерения температуры твердых и жидких тел в самых труднодоступных местах.

Принцип работы пирометра

Пирометр — это прибор, который бесконтактно производит измерение температуры разного рода тел и сред.  Он работает на основе измерения мощности теплового излучения объектов в диапазоне инфракрасного излучения, а также в области видимого света. Исходя из этого, можно определить основные характеристики пирометров:

  • оптическое разрешение;
  • настройка степени черноты тела.

Измерение температуры пирометром

Оптическое разрешение

Оптическое разрешение или как его еще называют "Показатель визирования" - это отношение диаметра пятна визирования на поверхности объекта. Измерение температуры (излучения), с которого регистрируется пирометром, к расстоянию до объекта. Это можно представить себе так – конусный луч фонарика освещает поверхность и чем дальше поверхность, тем большее пятно засвечивается. То есть, с увеличением расстояния до измеряемого объекта большая поверхность измеряется.

Но как быть, когда необходимо измерить очень маленький объект в окружении других объектов, имеющих разные температуры? Ответ прост – коэффициент визирования (оптическое разрешение пирометра) должен быть максимальным (то есть конус «фонарика» должен быть очень узким в предельном значении – луча). Это достигается использованием качественной оптики или проще говоря объективом пирометра. Качество объектива пирометра напрямую влияет на его стоимость. Цена одинаковых пирометров с разными объективами (коэффициентами визирования) может отличаться в десятки раз.

Для точности визирования современные пирометры имеют лазерный указатель, который показывает центр измерительного пятна. Ни в коем случае нельзя эту точку воспринимать как область измерения температуры, поскольку в зависимости от оптического разрешения область измерения будет кругом, с центром в точке от лазерного луча, с диаметром от 1 сантиметра до 1 метра.

Степень черноты

Степень черноты тела или, как его называю иначе коэффициент излучения, характеризует прежде всего свойства поверхности объекта измеряемую пирометром. Этот показатель определяется как отношение энергии, излучаемой данной поверхностью при определенной температуре к энергии излучения абсолютно черного тела при той же температуре. Он может принимать значения от 0,1 до значений, близких к 1. 

Для примера: если для окисленной стальной поверхности коэффициент составляет примерно 0,85, то для полированной стали он снижается до 0,075. Это один из основных факторов, которые влияют на точность показаний. Иными словами – не может быть произведен замер температуры с большой точностью, без корректировки пирометра для конкретного объекта. Но это необходимо делать только в том случае, когда нам необходимо получить очень точные показатели измерений.

В повседневной жизни для измерения температуры погрешность, вносимая коэффициентом излучения, соизмерима и укладывается в общую погрешность, при этом необходимо учитывать «однородность» измеряемых пирометром объектов, то есть с одинаковы коэффициентом излучения или же в определенном диапазоне.  

Виды пирометров

Все пирометры можно разделить по следующим категориям или признакам: по принципу измерения, по температурному диапазону и по способу эксплуатации.

По принципу измерения пирометры бывают:

  • яркостные пирометры, позволяющие определять температуру объекта путем сравнения цвета с эталоном.
  • Радиационные пирометры, измеряющие температуру объекта посредством пересчета мощности теплового излучения.
  • Цветовые пирометры позволяют делать вывод о температуре объекта, основываясь на результатах сравнения его теплового излучения в различных спектрах.

По температурному диапазону:

  • Низкотемпературные. Пирометры этого типа способны определять отрицательные температуры, при этом диапазон положительных температур может быть достаточно большим.
  • Высокотемпературные. Пирометры работают в диапазоне высоких температур и не способны производить замеры объектов с отрицательной температурой.

По способу эксплуатации:

  • Переносные пирометры предназначены для эксплуатации в полевых условиях. Они имеют малый вес, дисплей отображения показателей, автономное питание. Предназначены для очень широкого круга задач по измерению температуры. Могут иметь внутреннюю память и подключаться к компьютеру для передачи данных.
  • Стационарные пирометры предназначены для выполнения чаше всего постоянного замера в конкретной точке. Обладают повышенной точностью и как правило не имеют своего дисплея, а передают данные на компьютер или пульт управления Способны работать при неблагоприятных условиях окружающей среды. Чаще всего применяются при необходимости замеров на промышленных предприятиях. Имеют большие размеры и вес.  

Область применения пирометров Пирометр с описанием обозначений

Область применения пирометров очень велика, и они все сильнее теснят традиционные приборы для измерения температуры. Но все таки основная задача пирометров - это измерение температуры в труднодоступных местах и в местах с агрессивными средами, а так же объекты которые находятся в постоянном движении или расположены в электро или пожароопасных местах.

Как выбрать пирометр

В настоящее время предложений по продаже пирометров очень много и здесь главное не ошибиться в выборе производителя. Пирометры, которые предлагаем мы выпущены на промышленном государственном предприятии Китая, заводе по производству электронных приборов и компонентов CEM, SHENZHEN EVERBEST MACHINERY INDUSTRY CO., LTD.

Государственное предприятие СЕМ принадлежит к категории предприятий имеющих высшую оценку экспертов по качеству выпускаемой продукции. Этому предприятию предлагают свои заказы для производства многие ведущие фирмы, специализирующиеся на разработке измерительной техники. В линейке пирометров, представленных фирмой СЕМ насчитывается десятки моделей, которые обеспечивают все диапазоны измерения температуры.