Что такое пирометр, и как его правильно выбрать?

3 месяца назад

Вы сможете сразу вспомнить, как много приборов для измерения температуры находится вокруг вас? Некоторые, призадумавшись, назовут, конечно, медицинский градусник, термометр домашний и уличный. Некоторые назовут еще и термометр в духовке, индикатор перегрева двигателя, термодатчики в холодильнике и морозильнике.

В целом таких приборов немало. И не стоит этому удивляться. Ведь температура предметов и какой-либо среды влияет на многое. От нее зависит сохранность продуктов, работоспособность механизмов, электроники. Да и состояние человека – тоже. Поэтому без точного измерения этой физической величины нам трудно обойтись.

В большинстве случаев замер температуры осуществляется контактным способом, когда термометр прикладывают к предмету или погружают в среду. Однако бывает нужно измерить температуру и на расстоянии.

Какова температура раскаленного металла? Как оперативно найти горячий участок трубопровода, если он проходит на большой высоте? Как определить, не допущен ли перегрев высоковольтной шины?

ВАЖНО! Контактный метод для такого случая не годится. Нужно использовать пирометры. Так называются эти бесконтактные измерители.

Когда нужны бесконтактные измерения?

На производстве для того, чтобы контролировать механизмы машин, необходимо стационарное очень точное оборудование. Диапазон температур от -50 до +2000°С. Сигнал о колебаниях температуры улавливается мгновенно. Вот почему, если станок неисправен, его можно быстро остановить. В результате аварий или бракованной продукции будет намного меньше.

Возьмем теперь сферу ЖКХ. Для того чтобы выявить утечки тепла, необходимо исследовать электрические провода, газопроводы, вентиляционные каналы. Причем не в одном месте. Это невозможно сделать, если не будешь перемещаться. Вот почему есть особый резон в использовании портативного устройства.

Диапазон температур таких приборов от -20 до +380°С . Их принято считать низкотемпературными. Они отличаются компактностью и легкостью. Удобство в том, что их можно переносить в специальном кейсе. Иногда и в кармане.

Абсолютная точность присуща стационарным устройствам, чего не скажешь про портативные. У них погрешность составляет от 0,75 до 3 градусов. Однако этого достаточно для работы вне лаборатории. Стоимость мобильных приборов существенно ниже стоимости стационарных. Цена во многом зависит от характеристик.

ВАЖНО! Устройства востребованы не только на производстве. Они, в частности, нужны и в обычной квартире. Особенно если она находится в углу или на первом/последнем этажах.

Необходимость в приборе может появиться и в недавно построенном частном доме. Ведь дерево оседает, а потом всюду появляются щели: на потолке, на полу и в стенах. Пирометр может быстро обнаружить такие зазоры. И можно будет своевременно провести ремонт.

Как работает пирометр

Нагретое тело – это источник инфракрасных лучей. От более нагретого тела исходит более мощное ИК-излучение, чем от менее нагретого. Глаз человека не замечает этого. Однако для электронного сенсора не большой разницы между видимым светом и инфракрасным.

Инфракрасные лучи, которые испускает предмет, проникают через объектив и проецируются на сенсор. А он уже может определить температуру предмета по тому, какова интенсивность излучения.

Такой принцип работы пирометров имеет свои достоинства и недостатки. Инфракрасные лучи мы исследуем по законам оптики. Однако прозрачность большинства материалов для инфракрасного излучения не такая, как у видимых лучей. Скажем, сквозь стекло проникают ИК-лучи, длина волны которых не превышает 1 мкм. А львиная доля пирометров функционирует в диапазоне 8-14 мкм. И стекло для них станет непрозрачным.

Тот ошибается, кто считает, что пирометр измеряет температуру, используя лазерный луч. Ошибка в том, что лазер необходим лишь для прицеливания. Когда на предмете появляется пятнышко лазерной указки, это еще не означает, что вы узнаете температуру данного предмета, а не стекла, через которое пробивается луч лазера.

Пирометр измеряет температуру и по отраженному ИК-излучению. Это помогает, когда работаешь с труднодоступными деталями. Можно обойтись и без доступа к разогретой детали. Чтобы установить ее температуру, можно воспользоваться его отражением в зеркале.

ВАЖНО! Это достоинство является и недостатком. Дело в том, что отраженный инфракрасный свет мешает измерить температуру того предмета, который нас интересует. Ведь часть ИК-излучения, идущая от него, отражается. Большая отражающая способность материала ведет к большой погрешности от отраженных лучей.

Эту погрешность можно исключить, если знаешь коэффициент эмиссии поверхности предмета, температуру которого нужно установить. Данный коэффициент дает характеристику отражающей способности материала. Коэффициент зависит от самого материала, а также от того, как обработана поверхность. Полировка существенно снижает этот коэффициент.

В руководстве пользователя пирометром часто приводится таблица, в которой указаны коэффициенты эмиссии материалов. И перед тем, как проводить измерения, нужно ввести на приборе соответствующее значение.

Если у вас совсем простая модель, то у нее не будет такой настройки. Таким прибором можно лишь измерять температуру тех предметов, которые входят в ограниченный перечень материалов.

В более дорогих моделях нет необходимости вводить числа. Вид материала выбирают в меню на экране. Однако в любом случае задать коэффициент необходимо. Ведь приборы не могут определить его самостоятельно.

К сожалению, пирометры не измеряют температуру воздуха, поскольку атомы воздуха сильно рассредоточены. Их инфракрасное излучение очень маленькое. Не сравнишь с излучением от других предметов.

ВАЖНО! Когда у девайса все-таки имеется функция измерения температуры воздуха, то это надо воспринимать так, что в нем предусмотрен отдельный термометр внутри. Он измеряет температуру лишь в месте, где находится.

Варианты пирометров

Для бытовых целей вы можете купить дешевый пирометр с диапазоном -50…+500°С. С ним определяют, например, температуру сковородки, мяса в духовке. Риска обжечься при этом не существует.

Для того чтобы дистанционно определять температуру раскаленных и расплавленных металлов, приобретайте прибор, у которого широкий диапазон и большое оптическое разрешение.

Для того чтобы контролировать климат в помещениях, сгодится прибор с определением влажности. Он поможет избежать сырости и плесени.

Возможно, что вам необходимо будет исследовать состояние водопроводной трубы или теплоизоляцию на стенах здания. В этом случае радиус охватываемого пятна нужен большой. Обратите внимание на инфракрасные устройства. У них есть дисплей с цветным схематичным изображением поверхности в инфракрасном излучении. И данные об измерениях в виде цифр появляются на экране.

Если работаешь с мелкими предметами или какими-то определенными зонами (например, двигатель автомобиля, углы между стенами), то выбирай пирометр, у которого лазерное излучение. Они могут направить луч в определенную точку и определить температуру более локально.

ВАЖНО! Когда работаешь при дневном свете, то луч бывает плохо различим. В такой ситуации лучше воспользоваться очками из пластика. Скажем, красного или темного цвета.

Радиус наведения бывает разным. Это зависит от того, какова форма прицела. Есть два вида прицела.

- Точечные. Бывают с одним лазером или с двумя. Если лазер один, то на поверхности, когда наводишь, появляется маленькая точка. Такие девайсы используют, когда работаешь с большими расстояниями (до 20-30 метров).

Если используются два лазера, то, когда наводишь, нужная точка появляется на пересечении этой пары лучей. Эти приборы подойдут для того, чтобы точно определить цель.

- Техника с круглым прицелом. С ней работают на маленьком расстоянии — до 7 метров. Наводишь на предмет. И мишень круглой формы отражается на нем. Так контролируют, насколько соответствует радиус излучаемого пятна площади предмета, который диагностируется.

ВАЖНО! При знакомстве с таким ассортиментом обязательно учитывайте внешнее исполнение и вес девайса. Особенно тогда, когда покупаешь девайс прибор для профессионального применения.

Пирометр может иметь прямоугольную или круглую форму. Или форму пистолета. Она особенно удобна. Ведь когда обхватываешь устройство, то оно повторяет форму руки. Нередко рукоятка бывает с накладками из резины. Они не позволяют выскользнуть устройству, когда работаешь, скажем, во время дождя.

Оставьте комментарий