Чи є безконтактні термометри такими ж точними, як контактні?

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

Контактний чи безконтактний підхід?

Безконтактні датчики температури, такі як інфрачервоні пірометри, використовуються через їхню унікальну здатність контролювати температуру і диктувати управління процесом у безлічі виробничих процесів. Безконтактний підхід пропонує неперевершений елемент безпеки для багатьох цих промислових процесів, де продукт (який може переміщатися) нагрівається і піддається впливу підвищених температур. Ці умови становлять особливу небезпеку для робітників, які виготовляють ці продукти.

На відміну від контактних методів, що потребують теплового контакту, пірометри можуть працювати на безпечній відстані процесу. Ця перевага дозволяє здійснювати постійний моніторинг температури без необхідності уповільнення або зупинення лінії для контактного вимірювання за допомогою пристрою, такого як RTD або термопара. Безперервний вимір за допомогою пірометра зрештою призводить до підвищення ефективності процесу, якості продукції та безпеки.

Однак, контактні вимірювальні прилади можуть бути дуже точними. Наприклад, термопари можна використовувати для загальних вимірювань поверхні. Однак на показання термопари може впливати ряд інших факторів, таких як:

• температура навколишнього повітря

• Теплова інерція (початкова температура зонда)

• Теплова маса зонда

• поверхневе окиснення

• втрата тепла через теплопровідність

• доданий тиск термопари на поверхню

Всі ці фактори можуть призвести до того, що термопара зчитуватиме дуже великі помилки. Фактично двоточкові термопари громіздкі і масивні і часто не підходять, оскільки тепловий потік, що виходить від поверхні продукту, може бути недостатнім для нагрівання зонда до рівня температури, що дорівнює продукту. Стрічкові термопари мають схожі недоліки, оскільки вони мають тенденцію до жолоблення і згинання, і тому вони не завжди контактують з поверхнею з достатнім тиском.

Перевага безконтактності

Інфрачервоні пірометри слід використовувати щоразу, коли контактні методи не підходять. Пірометри точніше і надійніше термопар при вимірі невеликих, рухомих або тендітних цілей у ворожому/небезпечному середовищі. Однак не всі пірометри влаштовані однаково. Пірометри можуть бути обладнані безліччю різних технологій довжин хвиль. Ретельний облік довжини хвилі визначить, як точним буде певний пірометр для певного застосування.

Пірометри працюють, вимірюючи інфрачервону енергію, що випромінюється метою та збирається детектором датчика, відфільтровану на певній довжині хвилі. Більш гарячі об'єкти випромінюють більше енергії на кожній довжині хвилі вимірювання, а холодніші об'єкти випромінюють менше енергії на кожній довжині хвилі вимірювання. Показання температури визначається шляхом порівняння виміряної ІЧ-енергії з теоретичною кількістю ІЧ-енергії, що випромінюється ідеальним випромінювачем або чорним тілом при тій же температурі. Це співвідношення також відоме як випромінювальна здатність.

Випромінювальна здатність може бути визначена як відсоток ІЧ-енергії, що випромінюється об'єктом, порівняно з теоретичною кількістю ІЧ-енергії, що випромінюється ідеальним випромінювачем при тій же температурі. Для практичних цілей випромінювальна здатність протилежна відбивної здатності, а випромінювальна здатність може змінюватись в залежності від довжини хвилі. Для точних вимірів за допомогою пірометра вибір відповідної технології довжини хвилі має першорядне значення.

Два зображення, одна відмінність – довжина хвилі

Ретельний вибір довжини хвилі дозволяє пірометру ефективно переглядати через будь-які потенційні оптичні перешкоди, такі як пара, масло, полум'я, плазма і т. д. Практичним прикладом цього може бути розгляд зображення грудей людини, зробленого камерою, і зображення, зробленого рентгеном. Зображення, зроблене камерою, покаже поверхню людини та все інше, що можна побачити у видимому світлі (одяг, шкіру тощо), тоді як рентген покаже структури всередині його тіла, зокрема, його кістки, м'язи та жир. Відмінності, що виникають при використанні того самого зображення, визначаються довжиною хвилі використовуваного датчика, де датчик камери має довжину хвилі у видимому спектрі світла, а довжина хвилі рентгенівського випромінювання - немає. Та сама теорія роботи дозволяє пірометрам ефективно переглядати через певні оптичні перешкоди, якщо обрана правильна довжина хвилі. Ось чому Вільямсон це той, де довжина хвилі має значення!

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