Pyrometry pro bezkontaktní měření teploty: obecné informace, typy, pravidla použití

V průmyslové výrobě často nastávají situace, kdy je nutné přesně určit teplotu předmětu bez přímého kontaktu s ním. Konvenční metody nedávají požadovaný výsledek, proto vědci vynalezli různé pyrometry pro měření teploty pomocí bezkontaktní metody. Přístroje se okamžitě začaly hojně využívat a staly se nepostradatelnými přístroji.

Obecné informace o zařízení

Pyrometr je velmi jednoduché a snadno použitelné zařízení. Chcete-li změřit teplotu vybraného objektu, jednoduše na něj namiřte zařízení. Okamžitě detekuje stupeň zahřátí a poskytuje údaje.

Výhody a nevýhody

Pyrometrické zařízení, stejně jako většina vynalezených zařízení, má své výhody a nevýhody. Jsou určeny vlastnostmi zařízení a podmínkami použití.

Mezi výhody patří následující:

1. Jednoduchost designu a malé rozměry. Pyrometry se používají poměrně často, takže jejich malá velikost umožňuje jejich nošení i v té nejmenší kapse nebo speciální tašce.
instagram viewer
2. Nízké náklady. Použití minimálního počtu dílů v konstrukci umožňuje výrobcům vyrábět zařízení ve velkém množství a prodávat je za nízkou cenu.
3. Vysoká spolehlivost. Zařízení má dobrý výkon, který je nepostradatelný při použití v extrémních podmínkách.
4. Široký rozsah měření. Většina moderních pyrometrů umožňuje určit teplotu předmětu v rozsahu od 10 do 800 stupňů. V zařízeních vyráběných pro specifické úkoly může tento ukazatel dosahovat ještě vyšších hodnot.

Kromě pozitivních aspektů existují i ​​​​negativní. Je třeba je vzít v úvahu při výběru a nákupu zařízení.

Mezi nevýhody patří následující:

1. Závislost zařízení na emisivitě objektu. Při měření teploty bude mít stejně zahřátý lesklý a tmavý předmět různé hodnoty.
2. Pyrometr může poskytovat nesprávné údaje kvůli struktuře povrchu testovaného předmětu, jeho fyzickému stavu a přítomnosti ochranných povlaků.
3. Opravit indikátory a nastavit chybu je možné pouze na nejnovějších zařízeních. Stará zařízení tuto funkci nemají.
4. Vzdálenost ovlivňuje přesnost měření. Čím větší je, tím vyšší je pravděpodobnost uvedení nesprávných ukazatelů.

Aplikace

Pyrometry jsou široce používány ve výrobě, kde je instalováno mnoho topných zařízení. S jejich pomocí se kontroluje teplota topných rozvodů, kotlů, parovodů a obrobků. Elektrikáři používají toto zařízení ke kontrole stupně ohřevu kabelů, transformátorů a drátových spojů a hutníci - pece, obráběcí stroje, lisy.

Neignoroval pyrometr a autoopraváře. Kontrolují s nimi zahřívání elektromotoru a dalších částí stroje. V potravinářském průmyslu se taková zařízení používají k získání přesných informací o teplotě skladování určitých potravinářských produktů.

Pro speciální případy se někdy používají bezkontaktní pyrometry. Mezi nimi stojí za zmínku následující:

1. Nutnost provést rychlé měření (v případě požárů a jiných nepředvídaných situací).
2. Průzkum objektů nebo částí s nízkou tepelnou kapacitou.
3. Sledujte stupeň zahřívání předmětů, kterých by se neměly dotýkat ruce ani žádná zařízení.
4. Měření teploty tenké povrchové vrstvy výrobku nebo jeho velmi malé části.
5. Řízení stupně ohřevu obrobku při výrobě dílů zvláštního významu.
6. Studium objektů, které jsou poháněny elektrickou energií.
7. Potřeba určit teplotu rychle se pohybujícího předmětu.
8. Kontrola stupně ohřevu těžko přístupných jednotek nebo jejich jednotlivých částí.

Zařízení a princip činnosti

Pyrometr označuje zařízení, která vám umožňují měřit teplotu předmětu na dálku od něj. Ve většině případů jsou vyrobeny ve tvaru velmi podobném pistoli. V zařízení je zabudován malý indikátor z tekutých krystalů, který přijímá všechny informace o provedených měřeních a dává jejich výsledek.

Mezi hlavní funkce zařízení patří:

• výpočet a určení maximální i minimální hodnoty z několika provedených měření;
• zvukové a vizuální upozornění při dosažení přednastaveného limitu;
• malé množství vestavěné paměti pro ukládání informací o provedených měřeních.

Moderní zařízení mají USB výstup. S jeho pomocí můžete rychle přenést data do počítače a okamžitě je zpracovat.

Pyrometr se skládá z následujících částí:

• optické nástroje;
• zrcadlo;
• hledáček a jeho osa;
• měřící zařízení;
• elektronický převodník;
• senzory;
• rám;
• ovládací tlačítka.

Všechny zajišťují normální fungování zařízení a poskytování těch nejpřesnějších výsledků.

Princip činnosti pyrometru:

1. Tepelné vlny z objektu vstupují do zvonu zařízení.
2. Přes něj jdou k čidlu měření teploty.
3. Přeměňuje tepelnou energii na elektrický signál. Výkon druhého závisí na stupni zahřátí objektu. Čím vyšší je, tím větší proud je generován na snímači.
4. Poté signál jde do elektronického převodníku, kde je zpracován.
5. Hotový výsledek se zobrazí na obrazovce z tekutých krystalů.

Typy pyrometrů

Tato zařízení, v průmyslu nepostradatelná, jsou vyráběna podle potřeb konkrétní výroby. Jsou rozděleny do několika typů:

1. Principem činnosti: optický, infračervený. První jsou rozděleny do dvou dalších typů, které se nazývají barva (srovnejte jas objektu s ostatními oblasti spektra) a jas (zkoumejte stupeň záření pocházejícího z části s hodnotami žhavení vlákna).
2. Metodou zaměřování: s optickým a laserovým naváděním.
3. Podle emisivity: konstantní a proměnná.
4. Způsobem pohybu: mobilní, stacionární.
5. Podle naměřených ukazatelů: vysokoteplotní (pro stanovení ukazatelů nad +400 stupňů Celsia) a nízkoteplotní (pro měření do 30 stupňů pod nulou).

Optické přístroje

Tento pyrometr je považován za jeden z nejpoužívanějších. Provádí měření v oblasti infračerveného a viditelného světla. Zařízení se skládá z následujících částí:

• objektiv;
• svítilna;
• útlumový filtr;
• vlákno;
• reostat;
• milivoltmetr;
• páka reostatu;
• monochromatický filtr;
• okulár;
• různé rukojeti pro ovládání reostatu a celého zařízení.

Princip činnosti zařízení je založen na srovnání stupně jasu záření vycházejícího z předmětu se stejným indikátorem vlákna. Poslední parametr je určen výrobcem a uložen do paměti pyrometru.

Optické zařízení funguje takto:

1. Světlo vycházející ze zkoumané části vstupuje do čočky přístroje.
2. Přes něj se dostává do okuláru.
3. Pracovník vidí výstupní úroveň jasu a porovnává ji s úrovní teplotní lampy. Celý proces probíhá v monochromatickém světle, které je vytvořeno pomocí speciálního světelného filtru.
4. Teplota se měří milivoltmetrem. Má speciální označení, které zohledňuje stupeň zahřátí vlákna.

Infračervený radiometr

Tento typ pyrometru pracuje na bázi radiační metody a v omezeném rozsahu infračerveného záření. Pro snadné použití je zařízení vybaveno speciálním laserovým ukazovátkem. Pomáhá nasměrovat zařízení na konkrétní místo na dílu a změřit jeho teplotu.

Infračervený teploměr se skládá z následujících součástí:

• membrána;
• objektiv;
• měděné pouzdro;
• rám;
• svítilna;
• světelný filtr;
• okulár;
• záře;
• milivoltmetr.

Princip činnosti zařízení je založen na zachycení tepelného záření vycházejícího z horkého předmětu a zaostření pomocí citlivého prvku spojeného s termočlánkem.

Zařízení funguje takto:

1. Zapnutý pyrometr je namířen na studovanou část tak, aby byla v objektivu a zcela zakryla ostatní předměty před lidskými zraky.
2. Okulár se pohybuje a je dosaženo maximální čistoty obrazu. V tomto případě je důležité použít světelný filtr. Umožní vám nejen přesnější měření, ale také ochrání vaše oči před škodlivými účinky jasného světla.
3. Tepelné záření vstupuje do citlivého prvku zařízení. Vyrábí se ve formě platinové desky.
4. Jsou k němu připájeny termočlánky, které se zahřívají v závislosti na teplotě předmětu.
5. Změří se a výsledek se zobrazí na obrazovce zařízení.

Podmínky použití a bezpečnostní opatření

Před použitím pyrometru si musíte podrobně prostudovat jeho návod. To pomůže nejen lépe porozumět principu fungování, ale také vám ušetří většinu problémů, které mohou během provozu nastat.

Základní pravidla:

1. Zařízení se zapne a jeho zvonek je nasměrován k předmětu výzkumu.
2. Jsou stanoveny meze měření.
3. Přijaté informace jsou vydány.
4. Data se zapisují do paměti zařízení nebo na jakékoli externí médium.

Zařízení je velmi jednoduché a práci s ním zvládne i ten, kdo jej drží v rukou poprvé.

Kromě pravidel používání byste neměli zapomínat na bezpečnostní opatření. Takové je nutné dodržovat Opatření při práci se zařízením:

1. Je zakázáno směřovat pyrometr do lidských očí. Laserový paprsek, který z něj vychází, může způsobit popáleniny a jiná poškození orgánů zraku.
2. Udržujte zařízení mimo dosah dětí. Pokud se tak nestane, může na něj dítě náhodně narazit a použít jej jako hračku. V tomto případě může sebemenší nedbalost vést k poškození různé závažnosti.
3. Nepokládejte zařízení na horký povrch.
4. Po prozkoumání velmi horkého povrchu se kontaktní sonda značně zahřeje. Neopatrným zacházením se můžete spálit.
5. Zařízení nesmí být ponořeno do vody, protože není utěsněné. Taková nedbalost může pyrometr poškodit nebo způsobit jeho poruchu.
6. Nedotýkejte se vyšetřovaného předmětu přístrojem, rukama ani jinými částmi těla.

Pyrometr je užitečné zařízení, které umožňuje zjišťovat teplotu bezkontaktní metodou. Pokud je vše provedeno správně a jsou dodržována doporučení profesionálů, můžete rychle provést požadovaná měření a získat co nejpřesnější výsledky. Při práci nesmíme zapomínat na osobní bezpečnost.