Що являють собою співвідношення у пірометрах

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest(R) з номенклатурою пірометрів (ІК термометрів), а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цієї Розділу

Пірометр - це тип теплового датчика, який використовується для вимірювання високих температур поверхні, часто у великих печах або печах. Ці пристрої вимірюють температуру об'єкта або поверхні по тепловому випромінюванню, що випускається, також відомому як радіометрія. Існує безліч додатків, в яких стандартний одноколірний пірометр зчитує температуру неправильно, і вони включають:

1. Дрібні об'єкти (занадто малі, щоб заповнити конус зору).

2. Пил, дим або пара, що ускладнюють видимість.

3. Вікна в процесі експлуатації забруднюються і їх важко утримувати у чистоті.

4. Випромінювальна здатність продукту змінюється (через зміну сплаву або стану поверхні).

Двоколірний або спектральний пірометр, такий як серія Endurance може працювати справно навіть за наявності цих проблем і показувати правильну температуру.

Чим відрізняється двоколірний пірометр від одноколірного? Двоколірний пірометр складається із двох одноколірних пірометрів в одному корпусі. Він використовує два детектори, що працюють на двох окремих довжинах хвиль, але обидва детектори бачать одну і ту ж гарячу мету.

Схема реалізації пірометра відносини з використанням 2 детекторів у сендвіч-структурі 

Немає згасання сигналу



Давайте спочатку розглянемо синій графік на прикладі нижче. Двоколірний термометр дивиться на чорне тіло з коефіцієнтом випромінювання 1,0 та температурою чорного тіла 1500°C. На основі закону Планка два детектори забезпечують наступні одиниці енергії відповідно до синьої кривої при коефіцієнті випромінювання 1,0:

Детектор №1 на довжині хвилі 1 дасть вихідний сигнал 500 одиниць.

Детектор №2 на іншій довжині хвилі 2 видасть сигнал в 1000 одиниць.

Оскільки це відносний термометр, ми ділимо 1000 на 500 і отримуємо відношення 2. Прилад відкалібрований таким чином, щоб показувати 1500 ° C, коли він бачить відношення 2.

Криві Планка для термометра відношення, що спостерігає за допомогою двох детекторів чорне тіло за температури 1500°C

Згасання сигналу

А що станеться, якщо якимось чином сигнал від гарячої мети буде ослаблений чи потрапить на детектор? Це може бути викликане брудним вікном, надто маленьким об'єктом, щоб заповнити конус зору, або, можливо, димом на лінії видимості. Коричневий графік показує приклад із втратою сигналу на 90%, але температура мети досі становить 1500°C. Це те саме, що і падіння випромінювальної здатності, що здається, з 1,0 до 0,1.

Детектор №1 видасть сигнал 50 одиниць.

Детектор №2 видасть сигнал 100 одиниць.

Обидва сигнали були зменшені на 90% порівняно з кривою верхньої (E=1,0). Зверніть увагу, що 100, поділене на 50, знову дає відношення 2, або прилад покаже 1500 ° C, навіть якщо ми втратили 90% сигналу. Кожен двоколірний термометр має межу того, наскільки може бути зменшений сигнал. Це називається загасанням, яке може змінюватись від 0% до 95% сигналу і при цьому показувати точну температуру.

E-Схил

В принципі, двоколірний термометр працює правильно, поки те, що впливає на одну довжину хвилі, має впливати на іншу довжину хвилі так само. На жаль, існують програми, де випромінювальна здатність об'єкта різна для двох довжин хвиль, наприклад, вимір розплавлених металів. Коли двоколірний термометр дивиться на розплавлений метал, відношення сигналу (або нахил) буде неправильним і виникне помилка у показанні температури.

Як це можна виправити? Всі двоколірні термометри мають регулювання, яке називається E-Slope. Під час перегляду розплавленого металу регулювання E-Slope повертається, доки прилад не покаже правильну температуру металу. Правильну температуру можна отримати за допомогою одноразової термопари. Це регулювання E-Slope просто коригує ставлення до константи, яка коригує показання приладу для нерівних спектральних коефіцієнтів випромінювання мети. Після регулювання E-Slope проблеми диму, пари, пилу, дрібних цілей тощо вирішуються приладом правильно.

Магазин Gtest® - авторизований постачальник пірометрів в Україну: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/pirometry