Применение промышленных пирометров в промышленности
Ссылка на страницу сайта магазина Gtest® с номенклатурой пирометров (ИК термометров), а также рекомендуемые приборы и статьи для дальнейшего самообразования приведены в конце данного раздела.
Спектральный диапазон пирометра
При выборе инфракрасного пирометра для конкретного применения спектральный диапазон является одним из наиболее важных параметров. Именно он определяет длины волн, на которые реагирует пирометр.
Основы
Бесконтактное измерение температуры основано на регистрации инфракрасного излучения (ИК), испускаемого материалом. Спектральный диапазон пирометра представляет собой небольшую часть инфракрасной области электромагнитного спектра, расположенную между видимым светом и радиоволнами.
Все материалы излучают инфракрасную энергию, однако интенсивность излучения зависит от длины волны. Поэтому выбор правильного спектрального диапазона позволяет оптимизировать пирометр для конкретного материала и условий эксплуатации.
Обычные спектральные диапазоны
Полезная часть инфракрасного спектра находится приблизительно в диапазоне от 0,7 до 39 мкм, однако большинство промышленных пирометров работают в диапазоне от 0,8 до 14 мкм.
- 0,8-1,1 мкм - «пирометр на 1 мкм».
- 1,5-1,6 мкм - узкополосный спектральный диапазон шириной около 0,2 мкм.
- 8-14 мкм - широкополосный спектральный диапазон.
Компания HEITRONICS публикует спектральные кривые отклика своих пирометров, которые показывают относительную чувствительность прибора на различных длинах волн.
ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К ДЛИНЕ ВОЛНЫ
Спектральная характеристика пирометра HEITRONICS диапазона 8-14 мкм.
Пример спектрального отклика пирометра диапазона 5 мкм.
Модели HEITRONICS
Маркировка моделей HEITRONICS позволяет определить спектральный диапазон прибора. Первые четыре символа обозначают серию пирометра, например KT15 или CT18. Две цифры после точки указывают рабочий спектральный диапазон.
Например, модель KT19.82 относится к серии KT19 и работает в диапазоне 8-14 мкм.
Дополнительные примеры моделей:
- CT18.03 = 1 мкм
- CT18.04 = 1,6 мкм
- KT15.42 = 4,9-5,5 мкм
Применения для измерения низких, средних и высоких температур
Физика бесконтактного измерения температуры показывает прямую зависимость между спектральным диапазоном и измеряемой температурой объекта. Как правило, более высокие температуры измеряются коротковолновыми пирометрами, а низкие температуры - длинноволновыми.
Однако существуют исключения. Например, высокотемпературную керамику часто лучше измерять длинноволновыми пирометрами из-за особенностей прохождения ИК-излучения через материал.
Основная задача выбора спектрального диапазона - минимизация отражательной способности и максимизация эффективной излучательной способности материала.
- Низкотемпературные применения: от -100°C до 500°C.
- Среднетемпературные применения: от 200°C до 1000°C.
- Высокотемпературные применения: от 500°C до 3000°C.
Руководство по выбору пирометра
Измерение низких температур с помощью длинноволновых спектральных диапазонов
Низкотемпературные инфракрасные пирометры HEITRONICS используются для измерения температуры бумаги, пластика, резины, текстиля, асфальта, древесины, строительных материалов, пищевых продуктов, воды, снега, льда, окрашенных металлов и окисленной стали.
Типовые диапазоны измерения:
- -100...200°C
- -50...200°C
- -50...1000°C
- -30...500°C
- 0...3000°C
Пирометры низкой температуры.
Измерение средних температур
Пирометры среднего и длинноволнового диапазона применяются для контроля температуры металлов, огнеупоров, графита и углерода, а также для наблюдения через горячие дымовые газы и пламя.
- 100...1400°C
- 140...1000°C
- 250...1400°C
- 300...1500°C
Пирометры средней температуры.
Измерение высоких температур с помощью коротковолнового спектрального диапазона
Коротковолновые пирометры HEITRONICS предназначены для металлургии, ковки, прокатки, индукционного нагрева и термообработки.
| Применение | Спектральный диапазон | Модель |
|---|---|---|
| Сталь, графит | 1 мкм | CT18.03 |
| Огнеупорная сталь | 1,6 мкм | CT18.04 |
Высокотемпературные пирометры с использованием оптоволоконного кабеля
Модели CT18.03LL и CT18.04LL используют оптоволоконный кабель длиной до 5 метров, позволяющий размещать измерительную головку отдельно от электронного блока в условиях высокой температуры и вибраций.
| Применение | Спектральный диапазон | Модель |
|---|---|---|
| Углеродистая сталь, графит | 1 мкм | CT18.03LL |
| Стали более низких температур | 1,6 мкм | CT18.04LL |
Инфракрасные пирометры для специальных применений
Решения для измерения температуры стекла
Пирометры широко применяются в стекольной промышленности для бесконтактного контроля температуры стекломассы и готовой продукции.
Короткие длины волн позволяют измерять температуру под поверхностью стекла, а диапазоны свыше 5 мкм используются для контроля температуры поверхности.
Решения для стекольной промышленности.
Решения для измерения температуры тонкопленочных полимеров
Для полиэтилена, полипропилена и полистирола наиболее эффективны длины волн около 3,43 мкм. Для полиэфиров, ПТФЭ и полиимидов оптимальной считается область около 8 мкм.
Решения для измерения температуры тонкопленочных полимеров.
Измерение температуры дымовых газов
Инфракрасные пирометры используются для контроля температуры дымовых газов в котлах, мусоросжигательных установках и системах утилизации отходов, а также для оптимизации процессов снижения выбросов NOx.
Высокотемпературные дымовые газы измеряются по инфракрасному излучению, поступающему из глубины газового потока.
Измерение температуры дымовых газов.
Оборудование для калибровки инфракрасного излучения
Стандарты передачи
Для калибровки инфракрасных термометров используются эталонные радиационные термометры, позволяющие существенно снизить неопределенность измерений и повысить точность поверки.
Использование переносных эталонов позволяет избежать рисков повреждения источников излучения при транспортировке и обеспечивает более стабильные результаты калибровки.
Источники излучения черного тела
Инфракрасные калибраторы с полостью высокой излучательной способности
HEITRONICS предлагает калибраторы типа «абсолютно черное тело», выполненные на основе специальной полости с очень высокой излучательной способностью. Чем выше коэффициент излучения полости, тем ниже общая неопределенность калибровки.
Пластинчатые источники излучения обычно имеют коэффициент излучения 0,95-0,96 и используются для поверки недорогих портативных ИК-термометров диапазона 8-14 мкм.
