Pyrometre na bezkontaktné meranie teploty: všeobecné informácie, typy, pravidlá používania

V priemyselnej výrobe často vznikajú situácie, kedy je potrebné presne určiť teplotu objektu bez priameho kontaktu s ním. Bežné metódy nedávajú požadovaný výsledok, preto vedci vynašli rôzne pyrometre na meranie teploty pomocou bezkontaktnej metódy. Zariadenia sa okamžite začali široko používať a stali sa nepostrádateľnými zariadeniami.

Všeobecné informácie o zariadení

Pyrometer je veľmi jednoduché a ľahko použiteľné zariadenie. Ak chcete zmerať teplotu vybraného objektu, jednoducho naň nasmerujte zariadenie. Okamžite zistí stupeň ohrevu a poskytne údaje.

Výhody a nevýhody

Pyrometrické zariadenie, rovnako ako väčšina vynájdených zariadení, má svoje výhody a nevýhody. Sú určené charakteristikami zariadenia a podmienkami používania.

Medzi výhody patria:

1. Jednoduchosť dizajnu a malé rozmery. Pyrometre sa používajú pomerne často, preto ich malá veľkosť umožňuje ich nosenie aj v najmenšom vrecku alebo špeciálnej taške.
   instagram viewer
2. Nízke náklady. Použitie minimálneho počtu dielov v dizajne umožňuje výrobcom vyrábať zariadenia vo veľkých množstvách a predávať ich za nízku cenu.
3. Vysoká spoľahlivosť. Zariadenie má dobrý výkon, ktorý je nevyhnutný pri používaní v extrémnych podmienkach.
4. Široký rozsah merania. Väčšina moderných pyrometrov vám umožňuje určiť teplotu objektu v rozsahu od 10 do 800 stupňov. V zariadeniach vyrábaných pre špecifické úlohy môže tento ukazovateľ dosahovať ešte vyššie hodnoty.

Okrem pozitívnych stránok existujú aj negatívne stránky. Treba ich brať do úvahy pri výbere a kúpe zariadenia.

Medzi nevýhody patria nasledujúce:

1. Závislosť zariadenia od emisivity objektu. Pri meraní teploty bude mať rovnako zohriaty lesklý a tmavý predmet rôzne hodnoty.
2. Pyrometer môže poskytovať nesprávne údaje v dôsledku štruktúry povrchu testovaného objektu, jeho fyzického stavu a prítomnosti ochranných náterov.
3. Opraviť indikátory a nastaviť chybu je možné len na najnovších zariadeniach. Staré zariadenia túto funkciu nemajú.
4. Vzdialenosť ovplyvňuje presnosť merania. Čím je väčšia, tým vyššia je pravdepodobnosť uvedenia nesprávnych ukazovateľov.

Aplikácie

Pyrometre sú široko používané vo výrobe, kde je inštalovaných veľa vykurovacích zariadení. S ich pomocou sa kontroluje teplota vykurovacích rozvodov, kotlov, parných potrubí a obrobkov. Elektrikári používajú toto zariadenie na kontrolu stupňa ohrevu káblov, transformátorov a drôtených križovatiek a metalurgov - pece, obrábacie stroje, lisy.

Neignoroval pyrometer a autoopravára. Kontrolujú nimi zahrievanie elektromotora a ostatných častí stroja. V potravinárskom priemysle sa takéto zariadenia používajú na získanie presných informácií o teplote skladovania určitých potravinárskych výrobkov.

Pre špeciálne prípady sa niekedy používajú bezkontaktné pyrometre. Spomedzi nich stojí za zmienku nasledovné:

1. Potreba vykonať rýchle meranie (v prípade požiarov a iných nepredvídaných situácií).
2. Prieskum objektov alebo častí s nízkou tepelnou kapacitou.
3. Sledujte stupeň zahrievania predmetov, ktorých by sa nemali dotýkať ruky ani žiadne zariadenia.
4. Meranie teploty tenkej povrchovej vrstvy výrobku alebo jeho veľmi malej časti.
5. Kontrola stupňa ohrevu obrobku pri výrobe dielov s osobitným významom.
6. Štúdium objektov, ktoré fungujú na elektrickú energiu.
7. Potreba určiť teplotu rýchlo sa pohybujúceho objektu.
8. Kontrola stupňa ohrevu ťažko dostupných jednotiek alebo ich jednotlivých častí.

Zariadenie a princíp činnosti

Pyrometer označuje zariadenia, ktoré vám umožňujú merať teplotu objektu na diaľku od neho. Vo väčšine prípadov sú vyrobené v tvare veľmi podobnom pištoli. V zariadení je zabudovaný malý indikátor tekutých kryštálov, ktorý prijíma všetky informácie o vykonaných meraniach a poskytuje ich výsledok.

Medzi hlavné funkcie zariadenia patria:

• výpočet a určenie maximálnej, ako aj minimálnej hodnoty spomedzi viacerých uskutočnených meraní;
• zvukové a vizuálne upozornenie pri dosiahnutí vopred nastaveného limitu;
• malé množstvo vstavanej pamäte na ukladanie informácií o vykonaných meraniach.

Moderné zariadenia majú USB výstup. S jeho pomocou môžete rýchlo preniesť dáta do počítača a okamžite ich spracovať.

Pyrometer pozostáva z nasledujúcich častí:

• optické prístroje;
• zrkadlo;
• hľadáčik a jeho os;
• meracie zariadenie;
• elektronický prevodník;
• senzory;
• rám;
• ovládacie tlačidlá.

Všetky zaisťujú normálne fungovanie prístroja a dodanie čo najpresnejších výsledkov.

Princíp činnosti pyrometra:

1. Tepelné vlny z objektu vstupujú do zvona zariadenia.
2. Cez ňu prechádzajú k snímaču merania teploty.
3. Premieňa tepelnú energiu na elektrický signál. Výkon druhého závisí od stupňa ohrevu objektu. Čím je vyššia, tým väčší prúd sa generuje na snímači.
4. Potom signál ide do elektronického prevodníka, kde sa spracuje.
5. Hotový výsledok sa zobrazí na obrazovke z tekutých kryštálov.

Typy pyrometrov

Tieto zariadenia, v priemysle nenahraditeľné, sa vyrábajú podľa potrieb konkrétnej výroby. Sú rozdelené do niekoľkých typov:

1. Princípom činnosti: optický, infračervený. Prvé sú rozdelené do dvoch ďalších typov, ktoré sa nazývajú farba (porovnajte jas objektu s inými oblasti spektra) a jas (skúmajte stupeň žiarenia vychádzajúceho z časti s hodnotami žiarovosti vlákna).
2. Spôsobom zameriavania: s optickým a laserovým navádzaním.
3. Podľa emisivity: konštantná a premenlivá.
4. Spôsobom pohybu: mobilný, stacionárny.
5. Podľa nameraných ukazovateľov: vysokoteplotné (na určenie ukazovateľov nad +400 stupňov Celzia) a nízkoteplotné (na meranie do 30 stupňov pod nulou).

Optický prístroj

Tento pyrometer je považovaný za jeden z najčastejšie používaných. Vykonáva merania v oblasti infračerveného a viditeľného svetla. Zariadenie sa skladá z nasledujúcich častí:

• šošovka;
• lampa;
• tlmiaci filter;
• vlákno;
• reostat;
• milivoltmeter;
• páka reostatu;
• monochromatický filter;
• okulár;
• rôzne rukoväte na ovládanie reostatu a celého zariadenia.

Princíp činnosti zariadenia je založený na porovnaní stupňa jasu žiarenia vychádzajúceho z objektu s rovnakým indikátorom vlákna. Posledný parameter je určený výrobcom a uložený v pamäti pyrometra.

Optické zariadenie funguje takto:

1. Svetlo vychádzajúce zo skúmanej časti vstupuje do šošovky prístroja.
2. Cez ňu sa dostane do okuláru.
3. Pracovník vidí výstupnú úroveň jasu a porovnáva ju s úrovňou teplotnej lampy. Celý proces prebieha v monochromatickom svetle, ktoré je vytvorené pomocou špeciálneho svetelného filtra.
4. Teplota sa meria milivoltmetrom. Má špeciálne označenie, ktoré zohľadňuje stupeň ohrevu vlákna.

Infračervený rádiometer

Tento typ pyrometra pracuje na báze radiačnej metódy a v obmedzenom rozsahu infračerveného žiarenia. Pre jednoduché používanie je prístroj vybavený špeciálnym laserovým ukazovátkom. Pomáha nasmerovať zariadenie na konkrétne miesto na diele a merať jeho teplotu.

Infračervený teplomer pozostáva z nasledujúcich komponentov:

• bránica;
• šošovka;
• medené puzdro;
• rám;
• lampa;
• svetelný filter;
• okulár;
• žiara;
• milivoltmeter.

Princíp činnosti prístroja je založený na zachytávaní tepelného žiarenia vychádzajúceho z horúceho predmetu a zaostrovaní citlivým prvkom napojeným na termočlánok.

Zariadenie funguje takto:

1. Zapnutý pyrometer je namierený na študovanú časť tak, aby bola v šošovke a úplne zakrývala ostatné predmety pred ľudskými očami.
2. Okulár sa pohybuje a dosiahne sa maximálna čistota obrazu. V tomto prípade je dôležité použiť svetelný filter. Umožní vám to nielen presnejšie merať, ale aj ochrániť vaše oči pred škodlivými účinkami jasného svetla.
3. Tepelné žiarenie vstupuje do citlivého prvku zariadenia. Vyrába sa vo forme platinovej platne.
4. Sú k nemu prispájkované termočlánky, ktoré sa zahrievajú v závislosti od teploty objektu.
5. Zmeria sa a výsledok sa zobrazí na obrazovke zariadenia.

Podmienky používania a bezpečnostné opatrenia

Pred použitím pyrometra si musíte podrobne preštudovať jeho pokyny. Pomôže to nielen lepšie pochopiť princíp fungovania, ale tiež vás ušetrí od väčšiny problémov, ktoré môžu vzniknúť počas prevádzky.

Základné pravidlá:

1. Zariadenie sa zapne a jeho zvon je nasmerovaný na objekt výskumu.
2. Stanovia sa limity merania.
3. Prijaté informácie sú vydané.
4. Údaje sa zapisujú do pamäte zariadenia alebo na akékoľvek externé médium.

Zariadenie je veľmi jednoduché a prácu s ním zvládne aj ten, kto ho prvýkrát drží v rukách.

Okrem pravidiel používania by ste nemali zabúdať na bezpečnostné opatrenia. Takéto je potrebné dodržiavať Bezpečnostné opatrenia pri práci so zariadením:

1. Je zakázané nasmerovať pyrometer do ľudských očí. Laserový lúč, ktorý z neho vychádza, môže spôsobiť popáleniny a iné poškodenia orgánov zraku.
2. Zariadenie uchovávajte mimo dosahu detí. Ak sa tak nestane, dieťa oň môže náhodne naraziť a použiť ho ako hračku. V tomto prípade môže najmenšia nedbanlivosť viesť k poškodeniu rôznej závažnosti.
3. Neumiestňujte zariadenie na horúci povrch.
4. Po preskúmaní veľmi horúceho povrchu sa kontaktná sonda poriadne zahreje. Neopatrným zaobchádzaním sa môžete popáliť.
5. Zariadenie nesmie byť ponorené do vody, pretože nie je utesnené. Takáto nedbalosť môže poškodiť pyrometer alebo spôsobiť jeho poruchu.
6. Nedotýkajte sa skúmaného objektu prístrojom, rukami ani inými časťami tela.

Pyrometer je užitočné zariadenie, ktoré umožňuje určiť teplotu bezkontaktnou metódou. Ak je všetko vykonané správne a dodržiavajú sa odporúčania odborníkov, môžete rýchlo vykonať požadované merania a získať čo najpresnejšie výsledky. Pri práci nesmieme zabúdať na osobnú bezpečnosť.