Являются ли бесконтактные термометры такими же точными, как контактные?

Ссылка на страничку сайта Магазина Gtest(R) с номенклатурой пирометров (ИК термометров), а также рекомендуемые приборы и статьи для дальнейшего самообразования - в самом конце этого Раздела

Контактный или бесконтактный подход?

Бесконтактные датчики температуры, такие как инфракрасные пирометры, используются из-за их уникальной способности контролировать температуру и диктовать управление процессом во множестве производственных процессов. Бесконтактный подход предлагает непревзойденный элемент безопасности для многих из этих промышленных процессов, где продукт (который может перемещаться) нагревается и подвергается воздействию повышенных температур. Эти условия представляют особую опасность для рабочих, изготавливающих эти продукты.

В отличие от контактных методов, требующих теплового контакта, пирометры могут работать на безопасном расстоянии от процесса. Это преимущество позволяет осуществлять постоянный мониторинг температуры без необходимости замедления или остановки линии для проведения контактного измерения с помощью устройства, такого как RTD или термопара. Непрерывное измерение с помощью пирометра в конечном итоге приводит к повышению эффективности процесса, качества продукции и безопасности.

Однако контактные измерительные приборы могут быть очень точными. Например, термопары можно использовать для общих измерений поверхности. Однако на показания термопары может влиять ряд других факторов, таких как:

• температура окружающего воздуха

• Тепловая инерция (начальная температура зонда)

• Тепловая масса зонда

• поверхностное окисление

• потеря тепла через теплопроводность

• приложенное давление термопары на поверхность

Все эти факторы могут привести к тому, что термопара будет считывать очень большие ошибки. Фактически, двухточечные термопары громоздкие и массивные и часто не подходят, поскольку тепловой поток, исходящий от поверхности продукта, может быть недостаточным для нагрева зонда до уровня температуры, равного продукту. Ленточные термопары имеют схожие недостатки, поскольку они имеют тенденцию к короблению и изгибу, и поэтому они не всегда контактируют с поверхностью с достаточным давлением.

Преимущество бесконтактности

Инфракрасные пирометры следует использовать всякий раз, когда контактные методы не подходят. Пирометры точнее и надежнее термопар при измерении небольших, движущихся или хрупких целей во враждебной/опасной среде. Однако не все пирометры устроены одинаково. Пирометры могут быть оснащены множеством различных технологий длин волн. Тщательный учет длины волны определит, насколько точным будет определенный пирометр для определенного применения.

Пирометры работают, измеряя инфракрасную энергию, излучаемую целью и собираемую детектором датчика, отфильтрованную на определенной длине волны. Более горячие объекты излучают больше энергии на каждой длине волны измерения, а более холодные объекты излучают меньше энергии на каждой длине волны измерения. Показание температуры определяется путем сравнения измеренной ИК-энергии с теоретическим количеством ИК-энергии, излучаемой идеальным излучателем или черным телом при той же температуре. Это соотношение также известно как излучательная способность.

Излучательная способность может быть определена как процент ИК-энергии, излучаемой объектом, по сравнению с теоретическим количеством ИК-энергии, излучаемой идеальным излучателем при той же температуре. Для практических целей излучательная способность противоположна отражательной способности, а излучательная способность может меняться в зависимости от длины волны. Для точных измерений с помощью пирометра выбор подходящей технологии длины волны имеет первостепенное значение.

Два изображения, одно отличие – длина волны

Тщательный выбор длины волны позволяет пирометру эффективно просматривать через любые потенциальные оптические препятствия, такие как пар, масло, пламя, плазма и т. д. Практическим примером этого может служить рассмотрение изображения груди человека, сделанного камерой, и изображения, сделанного рентгеном. Изображение, сделанное камерой, покажет поверхность человека и все остальное, что можно увидеть в видимом свете (одежду, кожу и т. д.), тогда как рентген покажет структуры внутри его тела, в частности, его кости, мышцы и жир. Различия, возникающие при использовании одного и того же изображения, определяются длиной волны используемого датчика, где датчик камеры имеет длину волны в видимом спектре света, а длина волны рентгеновского излучения — нет. Та же самая теория работы позволяет пирометрам эффективно просматривать через определенные оптические препятствия, если выбрана правильная длина волны. Вот почему Уильямсон — это тот, где длина волны имеет значение!

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик пирометров в Украину: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/pirometry