Pyrometer - co to je? Bezkontaktní pyrometr

Nedávno bylo zařízení, nazývané "pyrometr", široce používáno. Co je toto zařízení a co je jeho podstatou? Jeho účelem je měřit teplotu objektu v určité vzdálenosti od něj.

Pomocí pyrometrů je možné bezpečně získat indikátory teploty těžko dostupných nebo horkých předmětů, proto jsou nepostradatelnými pomocníky v jakékoli průmyslové výrobě. Koneckonců jsou často situace, kdy je jednoduše nemožné přiblížit se k předmětu měření nebo představuje nebezpečí pro lidské zdraví.

Trochu historie

První pyrometr (co je toto zařízení, čtěte dále) byl vynalezen holandským fyzikem Peter van Mushenbrooktem. Tyto přístroje mohly pouze vizuálně měřit teplotu těla. Hlavní výpočty byly provedeny ze zpracování dat o změně barvy a jasu žhavicího předmětu. Samozřejmě, tyto ukazatele nebyly dostatečně přesné. V současné době se funkčnost takových zařízení výrazně rozšířila, umožnila měřit teplotu nejen vyhřívaných předmětů, ale i těch objektů, u kterých toto číslo nepřesahuje 0 stupňů. Například infračervený pyrometr Optris měří teploty v rozsahu od -32 do +900⁰C.

Dokonalost těchto zařízení začala v 60. letech 19. století. Daná pobočka se úspěšně vyvíjí a nyní. Díky aktivnímu vývoji bylo možné vyrábět průmyslové pyrometry, které byly vybaveny vysokými technickými vlastnostmi. Současně s vývojem nanotechnologií se velikost zařízení každým rokem zmenšovala, čímž bylo jejich využití co nejpříjemnější.

První přenosný model pyrometru byl vyvinut v roce 1967 vedoucí americkou společností Wahl. Byla to ona, která sloužila jako prototyp moderních infračervených zařízení. Zavedení nových technologií a vývoj umožnilo zlepšit práci pyrometru. Jeho hlavní princip byl založen na stanovení tepelné energie, kterou objekt vyzařoval. Díky širokému zavedení těchto zařízení bylo možné vzdáleně měřit teplotu kapalných i pevných těles.

Teploměr-pyrometr je dnes klasifikován podle několika důležitých parametrů. Podívejme se na ně podrobně.

Hlavní rysy

Tímto kritériem lze rozlišit tři hlavní typy:

• Jasnost. Teplota ohřívaného předmětu se určuje porovnáním jeho barvy a odstínu referenčního závitu.
• Radiace. Tyto pyrometry určují teplotu objektu podle výkonu jeho tepelného záření.
• Barva. Tato verze zařízení vyhodnocuje teplotu objektu podle barevného odrazu jeho povrchu v různých spektrech.

Teplotní rozsah

Aby bylo dosaženo přesných teplot, je nutné vybrat správný pyrometr. Co to znamená? Toto zařízení má dva typy úprav:

• Nízká teplota. Pyrometry tohoto typu jsou schopny měřit pouze negativní teploty objektů.
• Vysoká teplota. Tato zařízení vyhodnocují pouze vyhřívané předměty. Jedním z nejdůležitějších parametrů takových zařízení je proto limitovaná teplota měření.

Typ provedení

Bezkontaktní pyrometr je také klasifikován podle typu cíle:

1. Přenosné modely jsou kapesní typy těchto zařízení. Taková zařízení jsou nepostradatelná, když při měření teploty objektu není možné ji dostatečně přiblížit. Pyrometry tohoto druhu jsou vybaveny malou obrazovkou, která vám umožní zobrazit textové a grafické informace.
2. Stacionární zařízení. Pro vysoce přesné měření se používají stacionární pyrometry. Taková zařízení jsou požadována velkými průmyslovými podniky, kde je vyžadováno neustálé sledování teplotních indexů výroby.

Doporučení: Doporučuje se, aby zaměstnanci, kteří provádějí měření teploty velmi často před koupí zařízení, dbali na infračervené pyrometry. Nebude to bolet porovnávat hlavní charakteristiky a náklady na několik vzorků dostupných na trhu. Níže je uveden stručný popis čtyř typů infračervených pyrometrů.

Monochromatické modely

Infračervený (jednobarevný) pyrometr je určen k měření jedné vlny tepelné energie. Modelová data levné, jsou ideální přenosnou možností. Princip jejich provozu je velmi jednoduchý: stačí ukazovat pyrometr na objekt a stisknout odpovídající tlačítko. Jejich nespornou výhodou je schopnost provádět měření teploty z jakékoliv vzdálenosti.

Tyto nástroje mají omezení při měření průměru skvrny a jsou také velmi citlivé na kontaminaci životního prostředí. Tyto nevýhody výrazně snižují rozsah jejich použití, například v kouřově naplněném nebo velmi vlhkém prostoru, jednobarevný pyrometr nefunguje správně.

Infračervené termočlánky

Jednou ze zjednodušených verzí infračervených pyrometrů je termočlánek. Hlavním rysem tohoto zařízení je absence komplexní elektroniky, která se používá k zesílení přijatého signálu. To se stalo jeho nepopiratelnou zásluhou, která poskytla jedinečnou příležitost pro použití tohoto zařízení. Princip fungování termočlánku je poměrně jednoduchý: výsledné záření je přeměněno na nelineární signál termočlánku.

Výhody:

• nízké náklady;
• dobrá kompatibilita s měřicími přístroji;
• maximální teplota je vyšší než u jiných modelů.

Mějte také pozor na nedostatky. V zásadě existují pouze dva z nich:

• chyba je větší než 2%;
• široký spektrální rozsah.

Dvoubarevný pyrometr - co to je?

Toto zařízení se objevilo poměrně nedávno. Jedná se o pokročilejší model, který měří hodnotu dvou nebo více vyzařovaných vln. Výhodou dvoubarevného pyrometru, který se výrazně liší od tradičních infračervených zařízení, je schopnost pracovat v různých barevných spekter. Tyto indikátory umožňují používání tohoto zařízení na znečištěných místech, protože to není ovlivněno přítomností cizích látek, jako je kouř, plyn, pára a další. Tento pyrometr je také nepostradatelný při práci s indikátory temnoty, bude přesně určovat teplotu pevného kovu, který se změní na kapalný stav.

Pyrometry z optických vláken

Princip fungování těchto zařízení je totožný s tradičními pyrometry. Rozdíl je pouze v přítomnosti optický kabel, na které se přenáší světelný tok. Výhodou této konfigurace je, že kabel může být libovolně ohnut. To umožňuje měřit teplotu v nejnepříznivějších místech.

Pyrometry z optických vláken jsou široce používány v místech se zvýšeným elektromagnetickým polem, kde jsou tradiční modely zcela bezmocné. Taková zařízení jsou vybavena pevným zaostřováním. Umožňuje měřit tepelné záření Energie s minimálním průměrem bodu 0,1 mm. Takové ohnisko však stanovuje omezení vzdálenosti: pro přesné měření je nutné přísně dodržovat vzdálenost určenou v instrukci.

Laserový pyrometr

Aby bylo možné provádět měření na dlouhé vzdálenosti, výrobci instalovali pyrometry laserové mířidla. Přicházejí v několika podobách.

1. Laserové zařízení s jedním paprskem umožňuje zaměřit pyrometr pouze v centru místa tepelné energie. V závislosti na modelech těchto přístrojů může mít zóna citlivosti chybu 1-2 cm. Tato chyba se nejčastěji objevuje u levných zařízení.
2. Pyrometer laser s dvojitým paprskem vám umožňuje určit velikost a umístění měřeného objektu. Použití v blízkosti se nedoporučuje, protože indikátory jsou často nadhodnocené.
3. Kruhové mířidla jsou nejpřesnějšími nástroji, které účinně pracují na různých vzdálenostech as rozměry měřeného bodu.

Pokyny

Při nákupu tohoto zařízení je nutné zkontrolovat, zda je k dispozici instrukční manuál. Pyrometr je složité zařízení, takže bude těžké pochopit funkce nezávisle. Pokyny popisují důležité body, které jsou nezbytné pro správnou činnost. Zde jsou některé z nich:

• typy výstupů a software;
• údaje o chybách;
• index setrvačnosti;
• typ zaostření;
• teplotní režim;
• spektrální rozsah;
• koeficient záření, atd.

Aplikace pyrometrů

Pyrometry infračervené jsou široce používány v různých průmyslových odvětvích:

• v tepelné energetice - když není možné přiblížit vyhřívaný objekt;
• v oboru elektroenergetiky - pyrometry se používají pro průběžné sledování objektů a zajištění požární bezpečnosti během provozu;
• v různých laboratorních studiích - není-li možnost dotýkat se studovaného předmětu, nebo když měření teploty nemůže být provedeno obvyklým způsobem;
• ve stavebnictví - pyrometry slouží k určení míst tepelné ztráty v domích a budovách pro obytné a průmyslové účely, stejně jako na topných sítích, aby se rychle zjistily průlomy.