Για τη μέτρηση της θερμοκρασίας διαφόρων επιφανειών, χρησιμοποιούνται διάφοροι αισθητήρες, συμπεριλαμβανομένου ενός πυρόμετρου. Λειτουργεί πολύ απλά και γρήγορα. Και τι είναι ένα πυρόμετρο, ας το καταλάβουμε.
Περιεχόμενο
Τι είναι ένα πυρόμετρο;
Μια σύγχρονη μηχανική συσκευή για τον προσδιορισμό της θερμοκρασίας οποιουδήποτε αντικειμένου, που βασίζεται σε έναν αισθητήρα υπερύθρων, ονομάζεται πυρόμετρο. Είναι επίσης γνωστός ως θερμοανιχνευτής, καταγραφέας δεδομένων θερμοκρασίας, ψηφιακό θερμόμετρο ή υπέρυθρο όπλο. Η λειτουργία της συσκευής βασίζεται στην αρχή του θερμικού προσδιορισμού της τιμής θερμοκρασίας της επιφάνειας ενός αντικειμένου ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία την επιφάνειά του.Το πυρόμετρο συλλαμβάνει την αόρατη υπέρυθρη ακτινοβολία, τη μετατρέπει σε μοίρες και εμφανίζει το αποτέλεσμα στην οθόνη. Μια μη επαφή και γρήγορη μέθοδος εξέτασης των απαραίτητων αντικειμένων επιτρέπει στους ειδικούς να αποφύγουν πιθανούς τραυματισμούς.
Περιοχή εφαρμογής
Βρέθηκε αρκετά διαδεδομένη χρήση των πυρόμετρων σε εκείνες τις βιομηχανίες όπου είναι εγκατεστημένος μεγάλος αριθμός συσκευών θέρμανσης. Στον τομέα των κατασκευών και της θερμικής μηχανικής, χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό της απώλειας θερμότητας των κατασκευών, συμπεριλαμβανομένου ενός πυρόμετρου που βοηθά στον εντοπισμό ζημιών στη θερμομόνωση.
Στη βιομηχανία, τέτοιες συσκευές καθιστούν δυνατή την ανάλυση της θερμοκρασίας διαφόρων διεργασιών εξ αποστάσεως. Αυτό είναι απαραίτητο, για παράδειγμα, στη μηχανολογία, τη μεταλλουργία και άλλες βιομηχανίες.
Έτσι, οι ηλεκτρολόγοι ελέγχουν το επίπεδο θέρμανσης σημεία σύνδεσης καλωδίων, και οι μηχανικοί αυτοκινήτων ελέγχουν τη θέρμανση των εξαρτημάτων του μηχανήματος. Τα πυρόμετρα έρχονται να βοηθήσουν τους επιστήμονες κατά την υλοποίηση διαφόρων μελετών ή πειραμάτων: έτσι καθορίζουν την ορθότητα των δεικτών θερμοκρασίας ουσιών και σωμάτων.
Στην καθημερινή ζωή, οι άνθρωποι χρησιμοποιούν τέτοιες συσκευές για να προσδιορίσουν τη θερμοκρασία του σώματος, το νερό, τα τρόφιμα κ.λπ.
Τύποι και ταξινόμηση
Ανάλογα με το λειτουργικό χαρακτηριστικό, υπάρχουν διάφορες ταξινομήσεις πυρόμετρων.
Σύμφωνα με τη βασική μέθοδο που χρησιμοποιείται στην εργασία:
- υπέρυθρες?
- Οπτικός.
Τα οπτικά πυρόμετρα χωρίζονται σε:
- Λάμψη;
- Έγχρωμο ή πολυφασματικό.
Σύμφωνα με την εικόνα της σκόπευσης, διακρίνονται συσκευές με οπτικά ή λέιζερ σκοπευτικά.
Σύμφωνα με την εφαρμοζόμενη εκπομπή, διακρίνονται πυρόμετρα με μεταβλητό και σταθερό συντελεστή.
Σύμφωνα με τη δυνατότητα μεταφοράς, τα πυρόμετρα χωρίζονται σε σταθερά και κινητά (φορητά).
Με βάση το πιθανό εύρος μετρήσεων, υπάρχουν:
- χαμηλή θερμοκρασία (-35…-30 °С);
- υψηλή θερμοκρασία (+400 °С και άνω).
Συσκευή και αρχή λειτουργίας
Η βάση της δομής του πυρόμετρου είναι ο ανιχνευτής υπέρυθρης ακτινοβολίας. Τα δεδομένα μετατρέπονται από το ενσωματωμένο ηλεκτρονικό σύστημα και εμφανίζονται στην οθόνη.
Ένα τυπικό πυρόμετρο έχει σχήμα πιστολιού με μικρή οθόνη. Ο συμπαγής πίνακας ελέγχου, η καθοδήγηση με λέιζερ και η υψηλή ακρίβεια σε στενή αλληλεπίδραση με το αντικείμενο εξηγούν τη ζήτηση για το εργαλείο μεταξύ των εργαζομένων στους τομείς της μηχανικής και της τεχνικής.
Τα κύρια στοιχεία λειτουργίας του πυρόμετρου θεωρούνται ένας φακός, ένας δέκτης, καθώς και μια οθόνη στην οποία εμφανίζεται το αποτέλεσμα της μέτρησης. Η αρχή λειτουργίας του πυρόμετρου είναι η εξής: η υπέρυθρη ακτινοβολία εκπέμπεται από το αντικείμενο μελέτης και μέσω ενός φακού εστιάζει και αποστέλλεται στον δέκτη (θερμοπίλη, ημιαγωγός, θερμοστοιχείο).
Εάν χρησιμοποιείται θερμοστοιχείο, η τάση αλλάζει καθώς θερμαίνεται ο δέκτης. Αντίσταση - στην περίπτωση των ημιαγωγών. Αυτές οι αλλαγές μετατρέπονται σε μετρήσεις θερμοκρασίας.
Για να κάνετε μια μέτρηση, πρέπει απλώς να δείξετε το πυρόμετρο προς το αντικείμενο, να το θέσετε σε δράση και να σημειώσετε το αποτέλεσμα. Χρησιμοποιώντας ένα ειδικό κουμπί, μπορείτε να προσαρμόσετε τη μορφή μέτρησης θερμοκρασίας - Κελσίου ή Φαρενάιτ.
Προδιαγραφές
Το πυρόμετρο έχει μια σειρά από παραμέτρους που χαρακτηρίζουν τη λειτουργικότητά του. Η επιλογή του επιθυμητού μοντέλου της συσκευής πραγματοποιείται σύμφωνα με τις τιμές τους. Ας στραφούμε στα κυριότερα.
Οπτική Ανάλυση
Αυτό είναι το όνομα του δείκτη του λόγου της διαμέτρου του σημείου του εργαλείου προς την απόσταση από το αντικείμενο. Αυτή η λειτουργία εξαρτάται από τη γωνία του φακού της συσκευής: όσο μεγαλύτερος είναι, τόσο περισσότερη επιφάνεια μπορεί να καλύψει. Ο πιο σημαντικός παράγοντας για την ακρίβεια μέτρησης είναι η επιβολή της κηλίδας αποκλειστικά στο υλικό της επιφάνειας. Εάν γίνει υπέρβαση της περιοχής, η μετρούμενη τιμή είναι πιθανό να είναι ανακριβής.
ΑΝΑΦΟΡΑ. Κάθε μοντέλο πυρομέτρου έχει διαφορετική οπτική ανάλυση. Η διαφορά μεταξύ τους είναι εντυπωσιακή, για παράδειγμα, από 2:1 έως 600:1. Η τελευταία αναλογία είναι χαρακτηριστική για επαγγελματικές συσκευές. Κατά κανόνα, χρησιμοποιούνται στη βαριά βιομηχανία. Η βέλτιστη αναλογία για οικιακά και ημιεπαγγελματικά πυρόμετρα είναι 10:1.
Εύρος εργασίας
Το εύρος λειτουργίας της συσκευής εξαρτάται από τον πυρομετρικό αισθητήρα και συχνά ποικίλλει από -30 °C έως 360 °C. Έτσι, σχεδόν όλοι οι τύποι πυρόμετρων είναι κατάλληλοι για οικιακή χρήση, δεδομένης της μέγιστης θερμοκρασίας του ψυκτικού στο σύστημα θέρμανσης έως και 110 ° C.
Λάθος
Το σφάλμα υποδηλώνει το επίπεδο πιθανών αποκλίσεων των τιμών θερμοκρασίας και εξαρτάται από την ακρίβεια του πυρόμετρου. Κατά μέσο όρο, οι επιτρεπόμενες αποκλίσεις δεν υπερβαίνουν το 2% του κανόνα.
Εκπομπή
Αυτή η παράμετρος είναι ο λόγος της ισχύος της τρέχουσας ακτινοβολίας θερμοκρασίας προς τον ίδιο δείκτη του απολύτως μαύρου σώματος αναφοράς.
ΑΝΑΦΟΡΑ. Για ματ υλικά, η ικανότητα εκπομπής είναι 0,9-0,95. Για το λόγο αυτό, επιλέγονται περισσότερες συσκευές για αυτήν την τιμή.Το αποτέλεσμα θα είναι αισθητά διαφορετικό από το πραγματικό, για παράδειγμα, στην περίπτωση μέτρησης του βαθμού θέρμανσης της επιφάνειας του γυαλιστερού αλουμινίου.
Για πιο ακριβείς μετρήσεις, πολλά μοντέλα είναι εξοπλισμένα με δείκτη λέιζερ. Σε αυτή την περίπτωση, η δέσμη φωτός δεν βρίσκεται στο κέντρο, αλλά υποδεικνύει το βέλτιστο όριο της περιοχής μέτρησης.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα
Όπως κάθε άλλη συσκευή, το πυρόμετρο έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του. Η παρουσία τους εξηγείται από τις αποχρώσεις της συσκευής και τις συνθήκες χρήσης.
πλεονεκτήματα
- Κινητικότητα, μικρό μέγεθος και πολύ απλός σχεδιασμός.
- Προσιτό χαμηλό κόστος, λόγω της χρήσης ελάχιστου αριθμού στοιχείων στο σχεδιασμό.
- Υψηλό επίπεδο αξιοπιστίας.
- Επαρκώς ευρύ φάσμα μέτρησης.
Μειονεκτήματα
- Άμεση εξάρτηση των μετρήσεων του πυρομέτρου από την εκπεμπόμενη ικανότητα του υπό μελέτη αντικειμένου.
- Η ακρίβεια των αποτελεσμάτων της μέτρησης μπορεί να είναι χαμηλότερη λόγω της ιδιαιτερότητας της φυσικής κατάστασης της επιφάνειας του αντικειμένου.
- Η λειτουργία της τροποποίησης των δεικτών και της διαπίστωσης του σφάλματος παρέχεται μόνο στα πιο πρόσφατα μέσα.
- Η απόσταση παίζει μεγάλο ρόλο στην ακρίβεια μέτρησης.
Τα πιο δημοφιλή μοντέλα
ΕΟΠ-66
Το πυρόμετρο EOP-66 χρησιμοποιείται στην υλοποίηση επιστημονικής και εργαστηριακής έρευνας. Έχει σχεδιαστεί για τη μέτρηση των παραμέτρων των επιφανειών των αντικειμένων σε θερμοκρασίες από +900 έως +10000 ° C,
Αυτό το σταθερό μοντέλο είναι εξοπλισμένο με ένα τηλεσκόπιο, το οποίο αποτελείται από έναν αντικειμενικό και ένα οφθαλμικό μικροσκόπιο. Ο φακός με δύο φακούς έχει τη δυνατότητα εστίασης σε απόσταση έως και 25,4 cm, και η οπτική του ανάλυση είναι 3:1. Σημείωση: το τηλεσκόπιο αυτής της συσκευής είναι στερεωμένο στη βάση και κινείται ομαλά σε οριζόντιο επίπεδο.
Κέλβιν Χ 4-20
Αυτό είναι ένα πυρόμετρο υψηλής ακρίβειας, το οποίο έχει ένα καθολικό εύρος για τον προσδιορισμό των δεικτών θερμοκρασίας: από -50 έως +350 ° C, πολύ υψηλή ταχύτητα δράσης - 0,2 δευτερόλεπτα. Η χρήση του εργαλείου παρέχεται στην περιοχή 8-14 microns.
Αυτό το πυρόμετρο συνδυάζει τις δυνατότητες τόσο των κινητών όσο και των σταθερών συσκευών. Αυτό οφείλεται στις συμπαγείς διαστάσεις (17x17x22 cm) και στην ύπαρξη υποδοχής στήριξης για την τοποθέτηση του φακού M12. Ο κατασκευαστής εγγυάται απόλυτη αντοχή στο νερό και τη σκόνη. Έτσι, το παρουσιαζόμενο μοντέλο του πυρόμετρου μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε σύνθετες βιομηχανίες παραγωγής και κατασκευών.
S-700 "Standard"
Αυτή η συσκευή χωρίς επαφή χρησιμοποιείται κατά προτίμηση, για παράδειγμα, στην κατασκευή ή τη μεταλλουργία. Χρησιμεύει επαρκώς ως ανιχνευτής υπερύθρων για τον προσδιορισμό του βαθμού θέρμανσης των επιφανειών χαλαρών και στερεών αντικειμένων, καθώς και λιωμένων και ρεόντων υλικών.
Το εύρος θερμοκρασίας κυμαίνεται από +700 έως +2200 °C, κάτι που είναι χαρακτηριστικό για συσκευές υψηλής θερμοκρασίας. Η επέκταση της δυνατότητας αλληλεπίδρασης με εξωτερικά μέσα επιτυγχάνεται μέσω δύο επιλογών για τη διεπαφή εξόδου: αναλογική έξοδος 4 - 20 mA ή ψηφιακό RS-485.
ΑΝΑΦΟΡΑ. Είναι δυνατή η αγορά ενός οπτικού πυρόμετρου σε πολύ προσιτή τιμή: το ελάχιστο κόστος μιας τέτοιας συσκευής είναι 6.000 ρούβλια, το μέγιστο είναι 30.000 ρούβλια.
Πώς να μετρήσετε τη θερμοκρασία με ένα πυρόμετρο
Μετά την αγορά της συσκευής, πρέπει να μελετήσετε προσεκτικά τις οδηγίες για αυτήν.Παρά τις πολύ απλές απαιτήσεις λειτουργίας, οι απερίσκεπτες ενέργειες μπορεί να οδηγήσουν σε σημαντικές παραμορφώσεις στις τιμές θερμοκρασίας. Η διαδικασία για τη σωστή μέτρηση της θερμοκρασίας με ένα πυρόμετρο είναι η εξής:
- Ενεργοποιήστε τη συσκευή πυρόμετρου.
- Προσδιορίστε το υλικό από το οποίο είναι κατασκευασμένο το αντικείμενο (για παράδειγμα, χάλυβας ή χαλκός).
- Στη συνέχεια, ανάλογα με το μοντέλο του οργάνου, εισαγάγετε την ικανότητα εκπομπής ως επεξεργασία στην οθόνη.
- Στρέψτε την υπέρυθρη δέσμη πυρομέτρου προς την επιφάνεια που θέλετε να μετρήσετε.
- Καθορίστε το όριο του σημείου μέτρησης χρησιμοποιώντας τον δείκτη λέιζερ.
Με αυτή τη σειρά μετρήσεων, θα έχετε αποτελέσματα που είναι πλησιέστερα στην πραγματική θερμοκρασία.
Το πυρόμετρο είναι μια καθολική και απαραίτητη συσκευή όσον αφορά τη λειτουργικότητά του. Έχοντας κατανοήσει τις αποχρώσεις της λειτουργίας του, μπορεί εύκολα να χρησιμοποιηθεί τόσο στον επαγγελματικό τομέα όσο και στην καθημερινή ζωή.
Παρόμοια άρθρα:
