U tu svrhu najbolje je koristiti infracrveni pirometar.
Pyrometer - povijest nastanka
Prvi pirometar izumio je nizozemski fizičar Peter van Mushenbrukt . Takvi uređaji mogu mjeriti tjelesnu temperaturu samo vizualno. A glavni izračuni napravljeni su pri obradi informacija o svjetlini i promjeni boje vrućeg objekta. Takvi pokazatelji nisu bili točni.
Značajno je proširio funkcionalnost takvih uređaja u današnje vrijeme. To vam omogućuje da odredite temperaturu ne samo grijanih predmeta, nego i onih čija vrijednost ne prelazi 0 stupnjeva.
U šezdesetim godinama XIX stoljeća počelo je poboljšanje ovog uređaja. Do danas se ova industrija uspješno razvija.
Zahvaljujući aktivnom razvoju moguće je proizvesti pirometre za industriju. Opremljeni su višim tehničkim specifikacijama. Razvojem nanotehnologije svake se godine smanjuje veličina opreme. To čini njihovu upotrebu što je moguće prikladnijom.
Godine 1967. razvijen je prvi prijenosni model ove opreme. Napravila ga je američka tvrtka Wahi. To je prototip modernih infracrvenih uređaja. Rad opreme omogućio je poboljšanje uvođenja novih razvoja i tehnologija. Osnovno načelo djelovanja temeljilo se na mjerenju toplinske energije koju emitira objekt. Do danas je moguće daljinski odrediti temperaturne pokazatelje čvrstih i tekućih tijela.
Glavne značajke
Postoje tri vrste uređaja za ovaj kriterij:
Boja . Ova oprema mjeri temperaturni način objekta na temelju slike boje površine u različitim spektrima.- Zračenje . Temperatura površine određena je snagom toplinskog zračenja.
- Svjetlina . Indikator se određuje usporedbom boje objekta i boje referentne niti.
Raspon temperature i tip izvedbe
Pirometar ima dvije vrste modifikacija:
- Visoka temperatura . Procijenite samo zagrijane stavke. Za takve uređaje jedan od najvažnijih parametara je granična izmjerena temperatura.
- Niska temperatura . Mogu mjeriti samo temperaturu ispod 0 stupnjeva.
Beskontaktni uređaj može se klasificirati prema vrsti sastanka:
- Za visoko precizna mjerenja koriste se stacionarni uređaji . Oni su potrebni za velika industrijska poduzeća, gdje bi trebali stalno pratiti podatke o temperaturi.
- Prijenosni model je džepni tip opreme. Neophodan u slučaju da se objektu ne može pristupiti pažljivo. Imaju zaslon na kojem su prikazane grafičke i tekstualne informacije.
Princip rada i konstrukcije instrumenta
Kako bi se izmjerila temperatura na površini materijala, postoji mnogo različitih uređaja. Ovi uređaji su podijeljeni na kontakt ili daljinsko uklanjanje vrijednosti. Pirometri se odnose na uređaje s daljinskim uklanjanjem indikatora.
Princip rada temelji se na mjerenju toplinskih valova koje emitira zagrijana površina.
Konstrukcija uređaja pirometra je sljedeća:
- Senzor.
- Button.
- Elektronički pretvarač.
- Kućište.
- Uređaj za mjerenje i brojanje.
- Osi tražila.
- Tražilo.
- Ogledalo.
- Optički sustav.
Princip rada je sljedeći: kroz utičnicu uređaja, zračenje ulazi u pirometrijski senzor. U njoj se energija pretvara iz topline u električnu energiju. Snaga ulaznog signala ovisi o temperaturi površine na kojoj se mjeri - što je veći indeks temperature, to će jača biti struja koju generira senzor. Uz pomoć elektroničkog pretvarača tipa, dobiveni rezultati prikazuju se na zaslonu s tekućim kristalima.
Toplinski snimci su jedna od sorti pirometara. Njihov princip rada temelji se na usporedbi referentnog spektra i spektra toplinskog zračenja.
Od objekata koji udaraju u objektiv opreme, slika toplinskih valova projicira se na zaslon u boji. Temperatura se može odrediti spektralnim karakteristikama, kao i vizualnim praćenjem njezine gradijentne promjene na cijelom području izmjerenog materijala.
Toplinski snimci također su pronašli praktičnu primjenu za privatno autonomno grijanje. Uz njihovu pomoć možete točno odrediti mjesto curenja u skrivenom cjevovodu.
Tehničke specifikacije
Infracrveni pirometar, kao i svaki drugi uređaj, ima svoje tehničke karakteristike. Pri odabiru određenog modela osoba se oslanja na njih. Sada ćemo detaljnije opisati najvažnije od njih.
Optička razlučivost
Ovaj parametar definira područje objekta u kojem treba mjeriti indikator temperature. Ovaj indikator u potpunosti ovisi o kutu leće uređaja. Što je veći kut, to je veće područje mjerenja temperature. Ali također uzima u obzir udaljenost od mjerne površine. Glavni uvjet za točan rezultat je nametanje mrlje isključivo na površinu materijala. Temperaturna vrijednost će biti netočna kada se područje prekorači.
Optička razlučivost je omjer promjera mjesta uređaja prema udaljenosti od objekta. Može varirati ovisno o modelu uređaja, od (2: 1) do (600: 1). Vrijednost (600: 1) odnosi se na profesionalne mjerne uređaje koji se koriste za mjerenje zagrijavanja površine materijala u teškoj industriji. Za poluprofesionalne i kućanske aparate optimalni pokazatelj je vrijednost jednaka (10: 1).
Radni dizajn
Ovu karakteristiku određuju parametri pirometrijskog senzora. Za većinu je uređaja u rasponu od (-30) do (+360) stupnjeva. Praktično sve vrste pirometara mogu se koristiti u kućanstvu, uzimajući u obzir da maksimalna temperatura u sustavu grijanja može biti (110) stupnjeva.
Koeficijent pogreške i zračenja
Ova značajka, ovisno o točnosti postavki instrumenta, pokazuje stupanj fluktuacija u temperaturnim vrijednostima. U prosjeku, odstupanja unutar 2% dopuštena su iz normaliziranog očitanja.
Emisivnost je odnos snage toplinskog zračenja na određenom temperaturnom indeksu prema istom parametru referentnog tijela, koje ima apsolutno crnu boju. Za ne-sjajne materijale, to je 0, 9−0, 95. Zbog toga se mnoštvo daljinske opreme za mjerenje temperature podešava na takav broj.
Ali ako ih pokušate izmjeriti kako se zagrijava površina aluminija, tada će se na pokazivaču vrijednost značajno razlikovati od stvarne vrijednosti.
Mnogi modeli opremljeni su laserskim pokazivačem za točnost mjerenja. Svjetlosna točka se ne nalazi u sredini, već pokazuje optimalnu granicu mjerenog područja.
Kako koristiti pirometar
Nakon što kupite takav uređaj za mjerenje temperature površine, pročitajte detaljne upute. Unatoč činjenici da operativni propisi nisu komplicirani, pogrešna djelovanja mogu dovesti do značajnih poremećaja u temperaturnim indeksima.
Kako ispravno odrediti temperaturu materijala :
- Uređaj mora biti uključen.
- Usmjerite utičnicu na izmjerenu površinu.
- Razdvojite granicu mjernog mjesta s laserskim pokazivačem.
- Nakon aktiviranja uređaja, na zaslonu će se pojaviti vrijednost temperature. Vrijednosti mogu biti zamijenjene sljedećim pokazateljima ili snimljene u memoriji uređaja. Sve ovisi o odabranom modelu.
Monokromatski modeli
Jednobojni (infracrveni) uređaj namijenjen je određivanju samo jednog toplinskog vala. Oni imaju nisku cijenu i dobar su uređaj prijenosnog tipa. Njihov princip rada je jednostavan: potrebno je samo dovesti uređaj na objekt i pritisnuti željeni gumb. Njegova prednost je da se mjerenja mogu provoditi na bilo kojoj udaljenosti. U takvim uređajima postoje određena ograničenja u mjerenju promjera točaka. I vrlo su osjetljivi na onečišćenje okoliša. Zbog takvih nedostataka opseg njihove primjene je ograničen, jer oprema neće raditi ispravno u mokrom ili zagađenom prostoru.
Infracrveni termoelement je pojednostavljena verzija jednobojnog pirometra. Njegova značajka je odsutnost složene elektronike, koja se koristi za pojačavanje dolaznog signala. Ovo svojstvo postalo je njegova glavna prednost. Termopar radi na jednostavnom principu: zračenje se pretvara u nelinearni signal termoelementa.
Prednosti termoelementa:
- Maksimalna temperatura je veća od druge.
- S mjernim uređajima, dobra kompatibilnost.
- Niska cijena.
Nedostaci :
- Širok spektralni raspon.
- Pogreška je veća od 2%.
Što je dvobojni pirometar
Takav uređaj pojavio se relativno nedavno. Ovaj model je napredniji, koji može mjeriti više od dva emitirana valova. Njegova prednost je što može raditi u različitim spektrima boja. Zahvaljujući ovim pokazateljima, ova se oprema može koristiti na zagađenim mjestima, budući da prisutnost stranih komponenti (para, plin, dim i dr.) Ne utječe na njezin rad.
Ovaj pirometar je također nezamjenjiv u radu s crnim indikatorima. To će precizno odrediti temperaturu čvrstog metala, koji postaje tekući.
Svjetlovodni i laserski pirometri
Princip rada takve opreme identičan je tradicionalnim instrumentima. Razlika je u prisutnosti optičkog kabela. Svjetlo se prenosi kroz ovaj kabel. Ova oprema je dobra jer možete samovoljno saviti takav kabel. Zahvaljujući toj kvaliteti, mjerenja se mogu provesti i na najnepristupačnijim mjestima.
Svjetlovodni pirometri široko se primjenjuju na mjestima gdje je povećano elektromagnetsko polje, a tradicionalni modeli su potpuno nemoćni. Opremljeni su fiksnim fokusom. Ovi uređaji omogućuju mjerenje zračenja toplinske energije s minimalnim promjerom točke od 0, 1 milimetra. No, ovaj fokus ograničava mjernu udaljenost: da bi mjerenje bilo točno, potrebno je u uputama pratiti navedenu udaljenost.
Instalirani su laserski nišani na pirometrima kako bi se mjerila na velikim udaljenostima. Takvi uređaji su nekoliko vrsta:
- Kružne znamenitosti su najprecizniji instrumenti koji učinkovito rade s različitim promjerima mjerne točke i na bilo kojoj udaljenosti.
- Laserski pirometar s dvostrukom zrakom . Omogućuje vam da odredite mjesto i veličinu izmjerenog objekta. Ne preporučuje se da ga koristite u blizini, jer su brojevi često vrlo visoki.
- Laserski pirometar s jednom snopom omogućuje vam usmjeravanje uređaja samo u središte mjesta toplinske energije. Zona osjetljivosti, ovisno o modelu opreme, može imati pogrešku do 2 centimetra. Najčešće se sličan nedostatak nalazi u jeftinim modelima.