Пирометр это прибор для измерения

Возможность дистанционно определять степень нагрева объектов позволила сделать шаг вперед в области изобретения измерительной техники. Пирометр справляется со сложными в технологическом плане, а также небезопасными и трудоемкими операциями. Он позволяет контролировать распределение температур на поверхностях большой площади, снимать температурные показатели расплавленного металла, предметов под высоким напряжением и т. п. Это прибор для бесконтактного замера температуры на разных поверхностях, который применяют как в профессиональных областях, так и в бытовых условиях.

Любая нагретая поверхность излучает тепловые волны. В основе принципа, по которому работает данное устройство, лежит измерение таких волн. Теплоизлучение через расширение проходит к пирометрическому датчику, где из тепловой энергии преобразовывается в электроэнергию. Сила сигнала, который получают в процессе, обуславливается уровнем теплоты поверхностей. Чем значение больше, тем сильнее генерируемый датчиком ток. Благодаря электронному преобразователю исходную информацию можно увидеть на ЖК-экране.

Чем отличается пирометр от термометра?

Данное устройство, как и термометр, предназначено для измерения температуры. Но оно отличается тем, что способно:

• выполнять поставленную задачу в более широком температурном диапазоне (от -50 до +3000 градусов по Цельсию);
• выдавать результат за промежуток времени от 0,5 до 1,5 секунды (у термометра отклик фиксируется спустя 1-10 минут);
• более точно определять уровень нагрева, допуская погрешность в границах от 0,1 до 0,2 градуса (у термометра – до 2 градусов).

Что такое пирометр, и где он применяется?

Пирометр схож с обычным комнатным термометром по принципу действия, с единственной разницей в том, что может измерять температуру большего диапазона и на расстоянии. То есть не нужно прикасаться к измеряемому объекту, чтобы узнать его температуру (хотя существуют и контактные пирометры). Это весьма удобно, так как можно измерить очень горячие поверхности (до 300 — 550 °С).

Пирометр нашел применение в следующих областях:

• Электрика. Им производятся замеры температуры соединений. Например, если температура соединения фазной шины и провода 80 — 100 °С, а температура окружающей среды 20 °С, это означает, что контакт слабый, поэтому греется, и его нужно подтянуть.
• Ремонт автомобиля. К примеру, вы заметили, что двигатель вашего автомобиля сильно греется, и вам нужно узнать в чем причина. Вы замеряете температуру на входном патрубке термостата и температуру радиатора. Если разница температур большая, тогда проблема может быть в работе термостата.
• Ремонт электроники и бытовой техники. Можно проверить греется ли процессор или материнская плата в компьютере. Также можно узнать температуру подшипников в движущихся узлах электродвигателей и, если она высокая, тогда производить ремонт.
• Расчет теплопотерь помещения. Пирометр позволит узнать температуру стен, окон и дверей, чтобы можно было рассчитать теплопотери и соответственно утеплить при необходимости.
• Проверка теплоотдачи отопительной системы. Устройство позволит проверить, как греет котел систему индивидуального отопления, или соответствует ли температура батарей в центральном отоплении той, которая заявлена государством (по закону).

Что может инфракрасный ПИРОМЕТР

Есть еще много других сфер, где будет полезен пирометр. В комментариях под статьей поделитесь, где вы в быту используете инфракрасный пирометр.

Как пользоваться пирометром?

Принцип действия устройства следующий: тепловой (инфракрасный) датчик принимает инфракрасное излучение от объекта и передает его на электронный блок. Электронный блок обрабатывает излучение и выдает показания температуры на дисплей устройства.

Предположим нам необходимо узнать температуру процессора компьютера, диаметр которого 3 см. Для точных показаний нам необходимо держать устройство на расстоянии 12 * 3 = 36 см. Если мы будем держать чуть дальше, диаметр замеряемого пятна увеличится (как луч в фонарике) и показания будут сняты не только с процессора, но и с окружающей его платы.

Также при замерах важно учитывать коэффициент излучения (эмиссии) объектов, которые проверяем. Каждый материал определенным образом излучает тепло, причем степень излучения может быть разной в зависимости от цвета объекта, матовой/зеркальной поверхности и окисленности (в случае металлов).

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.

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.

Как устроен и работает пирометр

Корпус переносного пирометра изготавливается из ударопрочного пластика и имеет форму пистолета. В конструкцию прибора также входят инфракрасное устройство, процессор, ЖК-дисплей, элементы питания и кнопки управления. Инфракрасное устройство состоит из линзы и датчика с ИК-приемником.

Принцип работы пирометра основывается на том, что каждый объект излучает тепловую энергию. Чем выше температура предмета или поверхности, тем мощнее излучение. Большинство пирометров действуют в диапазонах инфракрасного излучения и видимого света. Выпускаются также мультиспектральные приборы, работающие в различных участках спектра.

Для измерения температуры пирометр направляют на изучаемый объект и нажимают кнопку пуска. Линза фокусирует идущее от объекта излучение и передает на инфракрасный датчик. В качестве ИК-приемника используется полупроводниковый материал или термопара. В первом случае при нагревании меняется сопротивление. Если приемник представляет собой термопару, генерируется напряжение. Процессор преобразует изменение величин в цифровые данные, которые отображаются на дисплее.

При нагревании или остывании предмета мощность излучения увеличивается или снижается. Пирометр оценивает эти изменения и переводит в температурные показатели. Некоторые модели оснащаются лазерным указателем. Сам лазерный луч не участвует в измерении температуры, а используется для наведения прибора на объект.

Помимо собственной тепловой энергии объекты передают и отраженное от других предметов инфракрасное излучение, которое не влияет на реальную температуру изучаемой поверхности. При этом пирометр оценивает общую мощность излучения. Каждый материал обладает своим коэффициентом отражения. Эту величину необходимо учитывать, чтобы отраженное излучение не влияло на точность измерений. Продвинутые модели для этого оснащаются переключателем или автоматической регулировкой коэффициента отражения. Такая опция позволяет настроить пирометр для работы с определенным материалом.

Что учесть при выборе инструмента

Перед выбором подходящей модели важно определиться со стоящими задачами. Учитывайте характер предстоящих работ и условия использования прибора. Ознакомьтесь с техническими характеристиками модели. Вот на какие моменты нужно обратить внимание.

1. Тип питания. Пирометры работают от щелочных батареек или съемных аккумуляторов. Приборы первого типа используют батарейки типоразмера ААА, крона, или «таблетка». Одного комплекта обычно хватает на 45–50 часов работы. У аккумуляторных моделей продолжительность работы на одном заряде зависит от емкости батареи. В среднем этот показатель составляет 4–5 часов.
2. Диапазон измерений. Эта характеристика говорит, в каком температурном диапазоне работает пирометр. Чем больше эта величина, тем шире возможности для применения прибора. У бюджетных портативных моделей диапазон составляет около 400°C, у более функциональных доходит до 1000°C, а у стационарных — до 2000°C. В техническом описании устройства производитель указывает минимальную и максимальную температуру измерений для этой модели.
3. Погрешность. Параметр показывает точность работы устройства. В техпаспорте инструмента величина указывается в процентах или градусах Цельсия. Хорошим показателем для переносных пирометров считается погрешность в 1,5–2°C.
4. Вес прибора. Влияет на удобство работы с инструментом. Эту характеристику важно учитывать, когда пирометр используется для длительных измерений. Аккумуляторные модели за счет веса АКБ обычно тяжелее, чем работающие на батарейках.