פירומטרים למדידת טמפרטורה ללא מגע: מידע כללי, סוגים, כללי שימוש

בייצור תעשייתי, לעתים קרובות נוצרים מצבים בהם יש צורך לקבוע במדויק את הטמפרטורה של אובייקט ללא מגע ישיר איתו. שיטות קונבנציונליות אינן נותנות את התוצאה הרצויה, ולכן המדענים המציאו פירומטרים שונים למדידת טמפרטורה בשיטה ללא מגע. המכשירים החלו מיד להיות בשימוש נרחב והפכו למכשירים חיוניים.

מידע כללי על המכשיר

פירומטר הוא מכשיר פשוט מאוד וקל לשימוש. על מנת למדוד את הטמפרטורה של אובייקט נבחר, פשוט כוונו את המכשיר אליו. הוא מזהה באופן מיידי את מידת החימום ונותן קריאות.

יתרונות וחסרונות

למכשיר הפירומטר, כמו רוב המכשירים שהומצאו, יש יתרונות וחסרונות משלו. הם נקבעים על פי מאפייני המכשיר ותנאי השימוש.

ההטבות כוללות את הדברים הבאים:

1. פשטות העיצוב ומידות קטנות. משתמשים בפירומטרים לעתים קרובות למדי, כך שגודלם הקטן מאפשר לשאת אותם גם בכיס הקטן ביותר או בתיק מיוחד.
2. זול. השימוש במספר מינימלי של חלקים בתכנון מאפשר ליצרנים לייצר מכשירים בכמויות גדולות ולמכור אותם במחיר נמוך.
3. אמינות גבוהה. למכשיר יש ביצועים טובים, שהם הכרחיים בשימוש בו בתנאים קיצוניים.
instagram viewer
4. טווח מדידה רחב. רוב הפיירומטרים המודרניים מאפשרים לקבוע את הטמפרטורה של עצם בטווח שבין 10 ל-800 מעלות. במכשירים המיוצרים עבור משימות ספציפיות, מחוון זה יכול להגיע לערכים גבוהים אף יותר.

בנוסף להיבטים החיוביים, יש גם שליליים. יש לקחת אותם בחשבון בעת ​​בחירה וקנייה של מכשיר.

בין החסרונות הם הבאים:

1. התלות של המכשיר בפליטת האובייקט. בעת מדידת הטמפרטורה, לאובייקט מבריק וכהה מחומם באותה מידה יהיו קריאות שונות.
2. הפיירומטר עלול לתת קריאות שגויות בשל מבנה פני השטח של אובייקט הבדיקה, מצבו הפיזי ונוכחות ציפויים מגנים.
3. אפשר לתקן את המחוונים ולהגדיר את השגיאה רק במכשירים החדשים ביותר. למכשירים ישנים אין פונקציה זו.
4. המרחק משפיע על דיוק המדידה. ככל שהוא גדול יותר, כך ההסתברות לתת אינדיקטורים שגויים גבוהה יותר.

יישומים

פירומטרים נמצאים בשימוש נרחב בייצור שבו מותקנים התקני חימום רבים. בעזרתם נבדקת הטמפרטורה של רשתות חימום, דוודים, קווי קיטור וחלקי עבודה. חשמלאים משתמשים במכשיר זה כדי לבדוק את מידת החימום של כבלים, שנאים וצמתי תיל, ומטלורגים - תנורים, מכונות, מכבשים.

לא התעלם מהפירומטר ומשיפוצניק הרכב. הם בודקים איתם את חימום המנוע החשמלי ושאר חלקי המכונה. בתעשיית המזון משתמשים במכשירים כאלה כדי לקבל מידע מדויק על טמפרטורת האחסון של מוצרי מזון מסוימים.

לפעמים משתמשים בפירומטרים ללא מגע למקרים מיוחדים. ביניהם ראוי לציין את הדברים הבאים:

1. הצורך לבצע מדידה מהירה (במקרה של שריפות ושאר מצבים בלתי צפויים).
2. חקירה של חפצים או חלקים בעלי יכולת חום נמוכה.
3. שימו לב למידת החימום של חפצים שאסור לגעת בהם בידיים או במכשיר כלשהו.
4. מדידת הטמפרטורה של שכבת משטח דקה של מוצר או חלק קטן מאוד ממנו.
5. בקרה על מידת החימום של חומר העבודה בייצור חלקים בעלי חשיבות מיוחדת.
6. חקר עצמים הפועלים על אנרגיה חשמלית.
7. הצורך לקבוע את הטמפרטורה של חפץ נע במהירות.
8. בדיקת מידת החימום של יחידות שקשה להגיע אליהן או חלקיה הבודדים.

מכשיר ועיקרון הפעולה

פירומטר מתייחס למכשירים המאפשרים למדוד את הטמפרטורה של עצם ממרחק ממנו. ברוב המקרים, הם עשויים בצורה דומה מאוד לאקדח. במכשיר מובנה מחוון גביש נוזלי קטן, המקבל את כל המידע על המדידות שבוצעו, ונותן את התוצאה שלהן.

הפונקציות העיקריות של המכשיר כוללות:

• חישוב וקביעת הערך המקסימלי והמינימלי בין מספר מדידות שנלקחו;
• התראה קולית וחזותית כאשר הגבלה מוגדרת מראש;
• כמות קטנה של זיכרון מובנה לאחסון מידע על המדידות שנלקחו.

למכשירים מודרניים יש יציאת USB. בעזרתו תוכלו להעביר נתונים במהירות למחשב ולעבד אותם באופן מיידי.

הפיירומטר מורכב מהחלקים הבאים:

• מכשירים אופטיים;
• מַרְאָה;
• עינית והציר שלה;
• מכשיר מדידה;
• ממיר אלקטרוני;
• חיישנים;
• מִסגֶרֶת;
• כפתורי שליטה.

כולם מבטיחים תפקוד תקין של המכשיר ואספקת התוצאות המדויקות ביותר.

עקרון פעולת פירומטר:

1. גלי חום מהאובייקט נכנסים לפעמון המכשיר.
2. דרכו הם הולכים לחיישן מדידת הטמפרטורה.
3. הוא ממיר אנרגיית חום לאות חשמלי. כוחו של האחרון תלוי במידת החימום של האובייקט. ככל שהוא גבוה יותר, כך נוצר יותר זרם בחיישן.
4. ואז האות עובר לממיר אלקטרוני, שם הוא מעובד.
5. התוצאה המוגמרת מוצגת על מסך הגביש הנוזלי.

סוגי פירומטרים

מכשירים אלו, הכרחיים בתעשייה, מיוצרים בהתאם לצרכים של ייצור ספציפי. הם מחולקים למספר סוגים:

1. לפי עקרון הפעולה: אופטי, אינפרא אדום. הראשונים מחולקים לשני סוגים נוספים, הנקראים צבע (השווה את בהירות האובייקט עם אחרים אזורי הספקטרום) ובהירות (לחקור את מידת הקרינה המגיעה מהחלק, עם ערכי הליבון חוטים).
2. בשיטת הכוונה: עם הנחיה אופטית ולייזר.
3. לפי פליטות: קבוע ומשתנה.
4. לפי שיטת התנועה: נייד, נייח.
5. לפי האינדיקטורים הנמדדים: טמפרטורה גבוהה (לקביעת מחוונים מעל +400 מעלות צלזיוס) וטמפרטורה נמוכה (למדידה עד 30 מעלות מתחת לאפס).

מכשיר אופטי

פירומטר זה נחשב לאחד הנפוצים ביותר בשימוש. הוא מבצע מדידות בטווח האינפרא אדום והאור הנראה. המכשיר מורכב מהחלקים הבאים:

• עֲדָשָׁה;
• מנורה;
• מסנן מחליש;
• נִימָה;
• רֵיאוֹסטָט;
• מילי-וולטמטר;
• ידית ריאוסטט;
• מסנן מונוכרום;
• עינית;
• ידיות שונות לשליטה על הריאוסטט ועל המכשיר כולו.

עקרון הפעולה של המכשיר מבוסס על השוואה של מידת הבהירות של קרינה הנובעת מעצם עם אותו מחוון של חוט הלהט. הפרמטר האחרון נקבע על ידי היצרן ומאוחסן בזיכרון הפיירומטר.

המנגנון האופטי פועל באופן הבא:

1. האור הבוקע מהחלק הנחקר נכנס לעדשת המכשיר.
2. דרכו הוא נכנס לעינית.
3. העובד רואה את רמת הפלט של הבהירות ומשווה אותה לזו של מנורת הטמפרטורה. כל התהליך מתבצע באור מונוכרומטי, שנוצר באמצעות מסנן אור מיוחד.
4. הטמפרטורה נקבעת באמצעות מילי-וולטמטר. יש לו סימון מיוחד, הלוקח בחשבון את מידת חימום הנימה.

מד רדיו אינפרא אדום

פירומטר מסוג זה פועל על בסיס שיטת קרינה ובטווח מצומצם של קרינה אינפרא אדום. לנוחות השימוש, המכשיר מצויד במצביע לייזר מיוחד. זה עוזר לכוון את המכשיר למקום מסוים על החלק ולמדוד את הטמפרטורה שלו.

מדחום אינפרא אדום מורכב מהרכיבים הבאים:

• דִיאָפרַגמָה;
• עֲדָשָׁה;
• מעטפת נחושת;
• מִסגֶרֶת;
• מנורה;
• מסנן אור;
• עינית;
• לַהַט;
• מילי-וולטמטר.

עקרון הפעולה של המכשיר מבוסס על לכידת קרינה תרמית המגיעה מעצם חם ומיקוד עם אלמנט רגיש המחובר לצמד תרמי.

המכשיר פועל בצורה כזו:

1. הפירומטר המופעל מכוון לחלק הנחקר כך שהוא נמצא בעדשה ומכסה לחלוטין עצמים אחרים מעיני אדם.
2. העינית זזה ובהירות התמונה המרבית מושגת. במקרה זה, חשוב להשתמש במסנן אור. זה לא רק יאפשר לך למדוד בצורה מדויקת יותר, אלא גם להגן על העיניים שלך מההשפעות המזיקות של אור בהיר.
3. קרינה תרמית נכנסת לאלמנט הרגיש של המכשיר. זה עשוי בצורה של צלחת פלטינה.
4. מולחמים אליו צמדים תרמיים שמתחממים בהתאם לטמפרטורת החפץ.
5. הוא נמדד והתוצאה מוצגת על מסך המכשיר.

תנאי שימוש ואמצעי בטיחות

לפני השימוש בפירומטר, עליך ללמוד את הוראותיו בפירוט. זה יעזור לא רק להבין טוב יותר את עקרון הפעולה, אלא גם להציל אותך מרוב הבעיות שעלולות להתעורר במהלך הפעולה.

חוקים בסיסיים:

1. המכשיר נדלק, והפעמון שלו מכוון אל מושא המחקר.
2. גבולות המדידה נקבעים.
3. המידע שהתקבל מונפק.
4. הנתונים נכתבים לזיכרון המכשיר או לכל מדיה חיצונית.

המכשיר פשוט מאוד, וגם מי שיחזיק אותו בידיו בפעם הראשונה יוכל לעבוד איתו.

בנוסף לכללי השימוש, אסור לשכוח את אמצעי הבטיחות. יש צורך להתבונן בכאלה אמצעי זהירות בעת עבודה עם המכשיר:

1. אסור לכוון את הפירומטר לעיניים אנושיות. קרן הלייזר הבוקעת ממנו עלולה לגרום לכוויות ולנזקים נוספים לאיברי הראייה.
2. הרחק את המכשיר מהישג ידם של ילדים. אם זה לא נעשה, אז התינוק עלול להיתקל בו בטעות ולהשתמש בו כצעצוע. במקרה זה, רשלנות קלה ביותר עלולה להוביל לנזק בחומרה משתנה.
3. אל תניח את המכשיר על משטח חם.
4. לאחר בחינת משטח חם מאוד, בדיקת המגע מתחממת למדי. אתה יכול להישרף בגלל טיפול רשלני.
5. אסור לטבול את המכשיר במים, מכיוון שהוא אינו אטום. רשלנות כזו עלולה לפגוע בפירומטר או לגרום לו לתקלה.
6. אין לגעת בחפץ שנחקר עם המכשיר, הידיים או כל חלק אחר בגוף.

פירומטר הוא מכשיר שימושי המאפשר לקבוע את הטמפרטורה בשיטה ללא מגע. אם הכל נעשה בצורה נכונה ויעקוב אחר המלצות אנשי המקצוע, אז אתה יכול לבצע במהירות את המדידות הנדרשות ולקבל את התוצאות המדויקות ביותר. במהלך העבודה, אסור לנו לשכוח את הבטיחות האישית.