Что такое пирометр?

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

Пирометр — это бесконтактное устройство, которое улавливает и измеряет тепловое излучение. Это устройство можно использовать для определения температуры поверхности объекта без контакта с поверхностью.

Преимущества бесконтактных датчиков

• Он быстро регистрирует температуру в течение долей секунд.
• Он не влияет на температуру и материал цели, поэтому его используют для измерения высоких температур (3000 °C)
• Он требует меньшего обслуживания, поэтому имеет более длительный срок службы.
• Он может измерять температуру движущегося объекта.
• С помощью бесконтактных датчиков можно проводить измерения для опасных или физически недоступных объектов (например, высоковольтных деталей и большого расстояния измерения).
• Нет риска загрязнения и механического воздействия на поверхность объекта.

История пирометров

Первый пирометр был создан гончаром Джозайей Веджвудом, которому нужен был способ точного измерения температуры внутри его печей. Скачок к современной пирометрии произошел в начале 20-го века благодаря Л. Холборну и Ф. Курлбауму, которые в 1901 году представили первый пирометр с исчезающей нитью.

GM320 Пирометр

Базовая конструкция, конструкция и работа пирометра

Пирометр – это любое устройство для измерения температуры, которое включает датчик и считывает устройство.

Инфракрасные термометры имеют разные конфигурации и конструкции, отличающиеся оптикой, электроникой, технологией, размером и корпусом. Однако метод обработки сигнала одинаков.

Оптическая система, защитные окна, размер пятна и расстояние измерения.

Детектор и оптическая система являются основными компонентами пирометра, поэтому их следует тщательно выбирать, чтобы получить оптимальный компромисс на основе противоречивых параметров цены, точности, скорости отклика и температурного диапазона.

Оптическая система и защитные окна

Оптическая система в основном состоит из окон, линз и фильтров. Система линз может использоваться для определенных диапазонов длин волн через их материальные диапазоны длин волн.

Размер пятна и расстояние измерения.

Общий закон оптики, используемый в фотографии, зависит от расстояния между камерой и целью расстояние между камерой и целью следует учитывать явно.

Методы прицеливания

Существует несколько способов настройки пирометра, которые помогают фиксировать точную излучаемую температуру от цели.

• Техника визирования через линзу: в этой технике пользователь смотрит объект так же, как и смотрит через камеру.
• Контрольные лампы/лазерное указание: в качестве контрольных ламп можно использовать галогенную лампу, светодиод или лазер.

Детекторы

Детекторы играют немаловажную роль в любом пирометре. Они являются приемниками излучения, которые преобразуют полученное инфракрасное излучение в электрические сигналы. Эти электрические сигналы преобразуются, а затем отображаются как значение температуры электронной системы. Детекторы можно разделить на две категории: тепловые детекторы и квантовые детекторы. Поведение тепловых детекторов похоже на поведение любой термопары. Квантовые детекторы работают по принципу фотоэлектрического эффекта. Квантовые детекторы быстрее тепловых детекторов.

Электроника

Функция электроники инфракрасного термометра излучения состоит в усилении, регулировке, линеаризации и превращении сигнала от детектора в электрический сигнал (мВ или мА), пропорциональный температуре. Выходной сигнал пирометров можно просматривать с помощью аналоговых и цифровых устройств.

Аналоговые устройства

В портативных термометрах измеренная температура (сигнал) отображается на ЖК-экране. Однако используется высокоточный индикатор для бесконтактного измерения температуры. С индикацией измеренной температуры пользователь может легко настроить подключенный цифровой пирометр без ПК.

Цифровые устройства

Подключив выход пирометра к соответствующему программному обеспечению (через ПК), можно получить цифровой выход. Пирометр может взаимодействовать с компьютером с помощью RS232 или RS485. RS 232 используется только для коротких расстояний, включая электромагнитные помехи, влияющие на передачу. RS485 хорошо подходит для передачи на большие расстояния. Стандартом для ПК является RS232, поэтому используется преобразователь, превращающий RS485 в RS232. Термографические решения дополняются программным обеспечением для онлайн-видеовображения и записи быстрых термодинамических процессов с многочисленными инструментами для анализа изображений. Удобная передача и управление данными с инфракрасным пирометром, а также дальнейший анализ данных поддерживают обработку результатов измерения температуры. Некоторые из функций, доступных в программном обеспечении, обсуждаются ниже:

Целевая излучающая способность: может устанавливать излучательную способность цели.

Выбор пика: находит максимальную температуру целевого значения температуры из указанного количества сохраненных реальных температур в памяти датчика. После определения пиковой температуры ее значение будет передаваться постоянно даже при выходе за пределы диапазона до завершения нового процесса выбора.

Уровень отключения: пирометр отношения показывает подлинную температуру, даже если цель частично видна. Пользователь может настроить это значение, поэтому когда температура объекта ниже этого предела, пирометр прекратит измерение температуры.

Время отклика: эта функция используется для установки времени отклика пирометра. Оно регулируется от 20 мс до 10 секунд.

Просмотр записи: эта функция обеспечивает регистрацию данных. Отображаются температура и коэффициент излучения, считываемый обоими пирометрами, с указанием времени и даты.

Расчет размера пятна: оно вычисляет размер пятна или фактическое рабочее расстояние пирометра. Эта опция в программном обеспечении может вычислить размер пятна для реального рабочего расстояния, что соответствует значению фактического рабочего расстояния.

Аналоговая шкала: пользователь может выбрать поддиапазон в пределах основного пирометрического диапазона. Аналоговый выход автоматически подстраивается под выбранный диапазон.

Изменить тип датчика: этот параметр отображает тип датчика пирометра, и пользователь также может изменить два цветовых датчика на один и наоборот в том же программном обеспечении.

Калибровка

Для достижения разумного уровня точности новые пирометры должны быть правильно откалиброваны. Первичная калибровка, скорее всего, будет выполнена производителями. Но для наиболее качественных измерений требуется периодическая повторная калибровка.

Как работает пирометр

Температура является важнейшей физической величиной, прогнозирующей состояние продукта как при производстве, так и при контроле качества. Пирометр работает по принципу излучения черного тела.

Средние или объемные свойства взаимодействующего с веществом электромагнитного излучения систематизированы в простой набор правил, называемых законами излучения. Эти законы используются, когда излучающее тело является излучателем темного тела. Обычно условия черного тела используются, когда тело (излучатель) очень слабо взаимодействует с окружающей средой и рассматривается состояние равновесия. Проще говоря, черное тело — это объект, который поглощает падающее на него электромагнитное излучение. При этом ни одно излучение не проходит через него и не отражается. Полная излучательная способность черного тела, включая все длины волн, прямо пропорциональна четвертой ступени его температуры. Эта температура называется температурой яркости.

Типы пирометров

Как правило, пирометры можно разделить на три типа:

• Одноцветный пирометр
• Двухцветный пирометр/пирометр отношения
• Многоволновый пирометр

Одноцветные пирометры

Одноцветный пирометр работает на определенной длине волны и точность измерения зависит от излучающей способности объекта.

Эти пирометры работают в узком диапазоне длин волн. Спектральный отклик этих пирометров обычно составляет менее 1 микрона. Обычно они используются для замера стекла при 5,14 мкм. Металлы также можно измерять, поскольку их излучательная способность высока только в узкой полосе. Спектральный отклик устройства зависит от типа используемого детектора. Например, отклик пирометра с детектором на основе кремневой ячейки составляет около 0,9-1,1 микрона. Эти пирометры могут работать в выбранном диапазоне длин волн с помощью фильтров. Но для этого нужны более чувствительные детекторы и усовершенствованные усилители сигнала.

Пирометры отношения излучения (двухцветные пирометры)

Этот пирометр измеряет излучаемую энергию объекта между двумя узкими диапазонами длин волн, а затем вычисляет отношение двух энергий. Это также функция температуры объекта. измерение температуры не зависит от излучающей способности, поэтому ошибки, вызванные изменением излучающей способности, обработкой поверхности и поглощающими энергию материалами (например, дымом, смогом, водяным паром и т.п.) между пирометром и целью, могут быть минимизированы или устранены. Он используется для измерения высокой температуры (например, расплавленного металла).

Многоволновые пирометры

Этот тип пирометра способен измерять более двух длин волн. Их также называют спектропирометрами. Здесь устройство сравнивает все измеренные значения, затем решает, где находится точная температура. Это экспертная система многоволнового пирометра, которая смогла преодолеть многие известные трудности пирометрии, включая неизвестную, переменную и/или спектральную зависимость излучающей способности, а также поглощение излучения окружающей средой.

Какие факторы следует учитывать при настройке системы пирометра?

При настройке системы пирометра в промышленном процессе необходимо учитывать несколько важных факторов:

Диапазон температур: укажите конкретный диапазон температур, который необходимо измерить для применения. Это поможет вам выбрать пирометр, способный точно измерять подходящий диапазон температур.

Расстояние и особые требования: Рассмотрите расстояние между пирометром и объектом, который вы хотите измерить. Кроме того, определите любые особые требования, которые уникальны для вашего промышленного измерительного применения, которые могут повлиять на выбор соответствующего пирометра.

Выбор пирометра: Зная свои требования по измерениям, выберите правильный пирометр. Помните, что доступны различные варианты, каждый из которых имеет различные конфигурации, подходящие для конкретных промышленных приложений. Рассмотрите возможность обращения за помощью к специалисту, который может предоставить экспертные знания и рекомендации по выбору наиболее подходящего пирометра для ваших нужд.

Правильная установка: Установка системы пирометра требует опыта специалиста для обеспечения правильного и надежного монтажа. Важно устранить потенциальные источники вибраций, которые могут повлиять на точность измерения температуры. Правильное выравнивание пирометра с целевым объектом имеет решающее значение для получения точной температуры.

Интеграция с системой управления предприятием Система пирометра должна быть интегрирована с системой управления предприятием для обеспечения постоянного мониторинга. Подключите пирометр(ы) к системе управления и настройте его для получения сигнала пирометра. Эта интеграция позволяет системе управления использовать измерения температуры для эффективного управления процессом.

Каковы основные характеристики бесконтактного пирометра ИК типа от AST?

Бесконтактный ИК-пирометр AST очень универсален, отлично работает при температурах от низких до очень высоких (от 0 до 3000°C). Он очень быстр, выдавая точные показания температуры только через мгновение. Благодаря удобному лазерному указателю, вы можете легко нацелиться именно на то место, которое хотите измерить. Кроме того, он подключается многими способами, включая USB, Bluetooth и последовательные порты, поэтому вы можете использовать его с разными устройствами. Даже при измерении температуры в сложных ситуациях, таких как плазма, этот пирометр делает все правильно, используя специальную световую волну, чтобы гарантировать точность показаний.

Часто задаваемые вопросы

Какова роль пирометрической системы в производстве выращенных в лаборатории алмазов?

В производстве выращенных в лаборатории алмазов пирометрическая система похожа на разумный термометр. Она тщательно измеряет, насколько нагреваются предметы, что очень важно для производства алмазов в лаборатории. Это помогает гарантировать, что алмазы растут правильно, поддерживая идеальную температуру в течение всего процесса. Это как выпечка торта: вам нужно правильное тепло, чтобы получить самые лучшие результаты!

Зачем использовать пирометр для измерения температуры?

Использование пирометра для измерения температуры очень полезно, поскольку он может измерять тепло, не касаясь проверяемого объекта. Это отлично подходит для очень горячих или труднодоступных мест. Пирометры дают быстрые и точные показания, что делает их идеальными для работ, где нужно быстро и безопасно узнать температуру.

Каковы преимущества использования бесконтактных приборов для измерения температуры, таких как пирометры?

Бесконтактные приборы для измерения температуры, такие как пирометры, имеют несколько преимуществ. Они могут быстро регистрировать температуру в течение нескольких секунд. Они не влияют на температуру и материал объекта, что делает их пригодными для измерения высоких температур (например, до 3000 °C). Они требуют меньшего обслуживания, что приводит к более длительному сроку службы. Они могут измерять температуру движущихся объектов или физически недоступных объектов, таких как высоковольтные детали и объекты с большим расстоянием измерения. Кроме того, нет риска загрязнения или механического воздействия на поверхность объекта.

Почему пирометры используются во многих отраслях промышленности?

Пирометры используются во многих отраслях промышленности, поскольку они могут измерять температуру без необходимости непосредственного контакта с измеряемым объектом.

Какую роль играется температура в промышленных процессах?

Температура играет важную роль в некоторых промышленных приложениях. Точное измерение температуры в процессе может стать решающим фактором между успехом и неудачей в ходе выполнения.

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