Пирометр контактный


Пирометр инфракрасный с поверкой Fluke 561 2558118П

ИК термометр с возможностью подключения термопары типа K

Компактный и функциональный пирометр Fluke 561 – это инструмент, сочетающий в себе возможности контактного и бесконтактного инфракрасного термометра , и оснащенный всеми необходимыми функциями для быстрого и надежного измерения температуры в самых различных условиях. Прибор совместим со стандартными щупами и термопарами типа К. Благодаря этому, термометр Fluke 561 заменяет несколько инструментов, обеспечивая быстрые, удобные и эффективные измерения, экономя время, силы и материальные ресурсы.


С помощью Fluke 561 можно измерить температуру поверхностей контактным способом и температуру окружающей среды оптимальным для конкретной ситуации способом. ИК-термометр позволяет мгновенно измерять температуру предметов, которые нагреты до высокой температуры, находятся в движении или под электрическим напряжением или труднодоступны. С его помощью можно проверить двигатели, участки изоляции, выключатели, излучательные нагреватели, трубы, заржавевшие соединения и провода. Кроме того, можно измерить воздуховоды и другие труднодоступные объекты прямо с пола помещения — стремянку можно оставлять в машине. Можно воспользоваться удобным термощупом застежка крюка-и-петли ткани, входящим в комплект Fluke 561, или любым промышленным термопарным датчиком с мини-разъемом типа K для измерения температуры перегретых поверхностей или внутри закрытых объемов.

Прибор оснащен контрастным жидкокристаллическим дисплеем, информация на котором прекрасно читается при любых условиях освещенности. На основном дисплее в процессе измерений отображается текущий или последний показатель инфракрасной температуры, удерживаемый в течение семи секунд. Вспомогательный дисплей отображает текущую температуру подсоединенной термопары, если она не подсоединена – можно выбрать варианты выбора максимальной и минимальной температуры, или разницы между ними.

Переключаться между максимальной и минимальной температурой, а также разницей ИК-температуры можно в любое время работы дисплея. Данные постоянно считываются и обновляются сразу после нажатия пусковой кнопки, а также удерживаются на дисплее в течение 7 секунд. Пирометр Fluke 561 имеет возможность пользовательского программирования сигналов тревоги высокого и низкого уровня температурных значений. При достижении установленной температуры раздается сигнал, и дисплей будет мигать.

Инфракрасный термометр Fluke 561 очень прост в эксплуатации. Для измерения температуры достаточно направить прибор на объект, и нажать на спусковую кнопку. Для облегчения наведения можно воспользоваться встроенным лазерным прицелом. Функция автоматического выключения отключит инструмент после 20 секунд бездействия. По мере увеличения расстояния до измеряемого объекта, изменяется диаметр области, измеряемой прибором. Для пирометра Fluke 561 этот показатель равен 12:1 (отношение расстояния к размеру пятна).

Диапазон измеряемых термометром Fluke 561 температур лежит в пределах от -40°C до +550°C, При этом погрешность измерений составляет 1,0°C при отрицательной температуре, и 1% при температуре выше 0°C. 2 батарейки типа "АА" обеспечивают до 12 часов непрерывных измерений при включенном лазере и подсветке дисплея.

 

Особенности и преимущества:

  • ИК термометр - это быстрые измерения с очень близкого расстояния или издалека, без использования лестницы
  • Возможность контактных измерений с помощью стандартных термопар типа K с мини-разъемом позволяет сэкономить средства, затраченные на приобретение термопар
  • Датчик температуры на липучке для замеров температуры перегретых, сильно охлажденных поверхностей и окружающей среды
  • Лазерное наведение с по одной точке
  • Диапазон измерений от -40 °C до 550 ° C (от -40 °F до 1022 °F) соответствует большей части применений в промышленности и коммунальной сфере
  • Простота регулировки коэффициент излучения (Lo, Med, Hi - низкий, средний, высокий) для повышения точности измерений труб и других объектов с блестящей поверхностью
  • Легкость (всего 12 унций/340 грамм) и портативность
  • Простота в использовании
  • Рациональность – при снятии замеров ИК термометром не нужно выключать оборудование
  • Значения MIN, MAX и DIF (мин., макс. и разн.) позволяют легко установить причину неисправности
  • Быстрое и эффективное сканирование больших поверхностей и мелких предметов

Тенденции изменения терминологии в пирометрии

Во второй половине 2007 г. термометрическая общественность страны бурно обсуждала проекты ряда новых стандартов, в том числе нового стандарта МЭК [1] в области пирометрии. Это обсуждение продемонстрировало острую необходимость в согласовании терминов, используемых в данной области. Автор предполагает, что за международным, последует Российский стандарт, и считает необходимым предварительно обсудить и договориться о базовых терминах, используемых в данной области.

Основные термины и их определения в области контроля температур по измерению в оптической области спектра (в дальнейшем «пирометрии») в нашей стране узаконены следующими документами: ГОСТ 28243-96 [2], рекомендации АН СССР [3], а также приведены во многих справочных пособиях и монографиях. Эти документы были разработаны более 20 лет назад и, несмотря на последующие незначительные доработки, в настоящее время требуют корректировки.

Одним из ключевых терминов, с которым начали испытывать затруднения авторы, является название прибора «пирометр», т. к. данный термин начинает вытесняться сочетанием слов – «дистанционный термометр», «ИК термометр» и др.

Наиболее полное определение термина «пирометр» представлено в [2]. В то же время в справочной литературе, например в Большой советской энциклопедии [4] данный термин определен как: «Пирометры, приборы для измерения температуры непрозрачных тел по их излучению в оптическом диапазоне спектра». В толковом словаре русского языка Ушакова [5] пирометр это «прибор для измерения высоких температур».

Необходимо отметить, что история последнего определения исходит к началу прошлого века, когда пирометрами называли как бесконтактные, так и контактные методы контроля высоких температур. Например, термопары тоже назывались «пирометрическими датчиками» [6]. Эта ситуация изменилась в 70-е годы прошлого века, но как промежуточный, появился термин «оптический пирометр» [6-9], отличающий контактный метод измерения температуры от бесконтактного.

В настоящее время контактная высокотемпературная термометрия называется «пирометрией» только на металлургических предприятиях, сохранившихся с советских времен и практически не используется в научных статьях.

Само слово пирометр произошло от сочетания греческих слов - pýr — огонь и metron — мера, измерение. За пирометрами оно закрепилось благодаря широкому распространению приборов работающих на основе метода исчезающей нити. В данных приборах измерение проводилось с помощью визуального контроля яркости пламени или свечения металла и нити накала прибора, находящейся в оптическом тракте и становящейся неразличимой глазом, когда яркость свечения нити выравнивалась с яркостью пламени. Термин подкреплялся метрологическими средствами, в качестве которых применяются образцовые лампы, излучатель которых выполнен в виде тонкой пластины и ярко светится при высоких температурах. Серийно данные лампы уже не выпускаются, хотя и применяются еще на ряде предприятий.

Термин «пирометр» сегодня прочно закрепился в русскоязычной научной литературе, и относится практически ко всем промышленным приборам измерения температуры по их тепловому излучению [7-17]. Однако в последнее десятилетие активно развивается низкотемпературная пирометрия, где отсутствует свечение объектов и первая составляющая названия «пирометр» – «огонь», полностью утратила смысл. В связи с этим в иностранной, англоязычной литературе этот термин вытесняется термином «radiation thermometer» [1,18], чему начали следовать и отечественные авторы. Причем перевод термина «radiation» сделан по транскрипции -«радиационный» и закреплен в стандарте [19]. Истинный перевод слова –радиация, излучение. Таким образом термин можно перевести как излучательный, но «излучательный термометр» звучит не совсем корректно. На взгляд автора термин «термометр излучения» более благозвучное и понятное название для приборов данного типа.

Название «радиационный термометр» неудобно еще и тем, что при транспортировке (самолет, железнодорожный транспорт, таможня) необходимо доказывать, что в изделии отсутствуют радиационные вещества. Тяжело доказать на таможне, что радиационный пирометр не излучает радиацию. Нельзя недооценивать и тот факт, что в настоящее время все больше применяется пирометров в бытовом секторе. В медицине данными приборами контролируют температуру тела человека, в т.ч. детей, вставляя приборы в ухо ребенка. Не каждая мама согласится вставить в ухо ребенка «радиационный пирометр». В данной области используются термины «бесконтактный термометр» или «ИК термометр».

Еще одной проблемой, при использовании термина «радиационный термометр», является путаница, которая возникает при измерении радиационной температуры [6,7,10,12,14,16,20] , для которой предназначен узкий класс приборов в пирометрии - «радиационных пирометров», работающих в широком спектральном диапазоне [6,20].

Стандартизируя те или иные термины, либо договариваясь о них, мы прежде всего упрощаем общение людей разных профессий и добиваемся их взаимопонимания. Причем согласованные термины должны дать максимально большему числу людей возможность общаться и понимать друг друга. Поэтому они должны быть просты, понятны и «экологичны», т. е. не содержать в себе угрозы для человека и окружающей среды, воспринимаемой человеком на подсознательном уровне.

Оценку популярности терминов проведем на основе анализа количества запросов с данными словами или словосочетаниями в поисковых системах сети Интернет. В данной статье автор воспользовался статистическим инструментом поисковой системы «Яндекс».

Для анализа были выбраны следующие слова и словосочетания обозначающие пирометр: пирометры [7-17], радиационные пирометры [6,7,10,12,14,16,19,20,21], радиационные термометры [16,19,24], бесконтактные термометры, пирометры излучения [9,22], термометры излучения [24,25], инфракрасные (ИК) термометры [22], дистанционные термометры, оптические пирометры [9], инфракрасные пирометры [9], контактные пирометры [6].

Основные данные запросов сведены в таблице 1.
Таблица 1.

Термин

Сумма запросов в год

Максим. количество запросов в месяц

Миним. количество запросов в месяц

Колич. cтраниц, тыс.стр.

1

Пирометры

53386

5469

2891

475

2

Инфракрасный термометр

10126

1015

434

1 000

3

Бесконтактные термометры

2605

280

105

127

4

Дистанционные термометры

1477

163

64

298

5

Оптические пирометры

1378

172

31

159

6

Пирометр инфракрасный

1337

156

49

80

7

Пирометр излучения

325

51

13

42

8

Радиационный пирометр

308

49

9

12

Анализ проводился за период июнь 2007- май 2008 гг. Как видно из таблицы наиболее часто запрашиваемым за данный период является термин «пирометр». В то время как максимальное количество страниц с сочетанием слов «инфракрасный термометр» превысило 1 млн. страниц. Интересно, что термин с грамматической ошибкой «инфрОкрасный термометр» запрашивался за год 689 раз, при этом в Интернете находятся 3590 страниц, содержащих данную ошибку. Новые термины «радиационный термометр», «термометр излучения», «оптический термометр» не запрашивались ни разу. Термин «радиационный пирометр» явно устарел и им практически не пользуются в поисковых системах, термин «контактный пирометр» за год запрашивался всего 123 раза, что составляет доли процента от всех запросов.

Необходимо отметить, что в медицинской справочной литературе все шире используется термин «термометр излучения» как «прибор для измерения температуры поверхности объекта по величине, его инфракрасного излучения; применяется в гигиенических и медико-биологических исследованиях» [25]. И большое количество страниц в сети Интернет (325 тыс.) с данным словосочетанием дает дополнительный аргумент в его пользу.

Таким образом, термин «термометр излучения» предлагается, как общее название для приборов, позволяющих измерить температуру объектов по их излучению в ультрафиолетовой (УФ), видимой, ИК и микроволновой областях спектра. В эту группу приборов входят пирометры, радиопирометры и тепловизоры. Приборы, предназначенные для контроля температуры по излучению в «оптической» т. е. в УФ, видимой и ИК областях спектра предлагается называть «оптические термометры». Термин «оптические термометры» включает в себя описание физического процесса и конструкции прибора. Основной недостаток данного термина – в настоящее время не широко используется и не согласуется с англоязычным переводом, но достаточно понятен и «экологичен» для российского потребителя (т. к. слово «излучения» хотя и лучше термина «радиационный», но имеет ряд настораживающих пользователя ассоциаций).

Оптические термометры (пирометры), в свою очередь, имеют много разновидностей, и отличаются по принципу действия, по числу диапазонов измерения, по конструктивному исполнению. В соответствии с ГОСТ [2] по принципу действия «пирометры» подразделяются на «пирометры полного излучения», «пирометры частичного излучения», «пирометры спектрального отношения». Однако в литературе, в т. ч. в учебной, широко используются термины – радиационные пирометры, цветовые пирометры, яркостные пирометры, монохроматические пирометры [12,14,16,20]. Первые три связаны с используемыми терминами для определения разных типов температуры теплового излучения [6-10,12,14,16,20]. Так, термин «радиационный пирометр» равнозначен термину «пирометр полного излучения» [12], и соответствует пирометру, принимающему излучение в максимально широком спектральном диапазоне. В случае измерения цветовой температуры для точного измерения объект контроля должен быть «серым телом» в спектральном диапазоне прибора. Данному типу пирометров соответствуют пирометры спектрального отношения [12]. Яркостные пирометры – это приборы работающие в узком ограниченном спектральном диапазоне соответствуют монохроматическим пирометрам [7,12,14]. Пирометры частичного излучения, в отличие от монохроматических пирометров, работают в ограниченном, широком спектральном диапазоне. Учитывая тот фактор, что яркостные или квазимонохроматические пирометры имеют также конечный ненулевой спектральный диапазон и нет четкой границы «монохроматичности» спектрального диапазона, автор предлагает объединить их под общим названием – «оптические термометры частичного излучения».

Для температуры, измеряемой пирометрами частичного излучения, а этот класс приборов сегодня получил наибольшее распространение, нет строгого названия, поэтому иногда в научной литературе используется термин «радиационная температура» [16] или «условная температура» [12]. Термин «температура излучения» достаточно понятен и мог бы использоваться для данного класса измерений.

Не охвачены терминологией пирометры, работающие в 3, 4, и т.д. спектральных диапазонах, несмотря на то что пирометры данного типа разработаны уже давно [7] и фирмой «ТЕХНО-АС» (Коломна) налажен их серийный выпуск [26]. В [2] они все названы «многодиапазонные», несмотря на то, что имеют существенные отличия, как по конструктиву, так и по методам обработки результатов измерений.

Наибольшее распространение получил термин, относящийся к двухдиапазонным пирометрам – «пирометры спектрального отношения», в которых расчет температуры выполняется на основе отношения энергий в двух диапазонах длин волн [7,9,12]. Однако надо признать, что отношение уровней сигналов не является единственным методом расчета температуры, что позволяет использовать предпочтительные термины, «2-х, 3-х, 4-х, 5-и и 6-и диапазонные пирометры». Для пирометров работающих более чем в 6 спектральных диапазонах предлагается оставить название «многодиапазонные пирометры».

Основными специфическими терминами, используемыми в пирометрии, у которых существуют разные наименования, являются:
- коэффициент теплового излучения [16], или коэффициент излучения [8,9,27], или степень черноты [3], или коэффициент черноты [10], или излучательная способность [8,20,22];
- фоновая температура, или температура фоновой засветки, или температура фона, или температура окружающей среды.
Самым часто употребляемым и имеющим наибольшее количество наименований является «коэффициент излучения». В англоязычной литературе он называется emissitivity factor, emittance [1,3]. Важность однозначности трактовки данного термина связана с тем, что он входит в перечень технических характеристик приборов, поставляемых потребителю. Не каждый пользователь разберется, что величина «коэффициента излучения», которую он должен установить на своем пирометре, берется из таблицы «излучательные способности материалов».

Обратимся к статистике запросов в поисковой системе Яндекс сети Интернет (табл. 2).
Таблица 2.

Термин

Сумма запросов в год

Максимальное количество запросов в месяц

Минимальное количество запросов в месяц

1

Коэффициент излучения

2053

332

72

2

Степень черноты

1733

263

49

3

Излучательная способность

801

131

26

4

Температура окружающей среды

1118

121

58

5

Температура фона

328

55

13

Как видно из таблицы, наиболее часто встречающийся запрос – «коэффициент излучения». Вторым по количеству запросов за год является термин «степень черноты». Термины «коэффициент черноты», «коэффициент теплового излучения», «лучеиспускательная способность» использовались для запросов крайне редко. Необходимо отметить, что словосочетание «излучательная способность» используется в научной литературе не только для обозначения величины коэффициента, но и для описания физического процесса излучения. Широкое применение термина «степень черноты» связано с рекомендациями АН СССР [3]. В этой же работе узаконены термины со словосочетанием «угловой коэффициент излучения». В настоящее время термин «коэффициент излучения» все чаще применяется вместо термина «степень черноты».

Высказывая свою личную точку зрения, автор считает, что наиболее благозвучным и понятным термином является термин - «коэффициент теплового излучения», либо его сокращенный вариант - «коэффициент излучения».

Термины, определяющие температуру тел, находящихся на оптическом тракте позади частично прозрачных контролируемых объектов, и температуру фоновой засветки среды, переотражающейся от поверхности объекта контроля, используются в основном в научной литературе и требует простой договоренности среди специалистов.

Предлагаемый автором словарь терминов выглядит следующим образом:

Термометры излучения – (используемые названия - радиационные термометры) средство (совокупность средств) измерения температуры по электромагнитному излучению в спектральном диапазоне 0,01 нм – 100 см. Комментарии: относятся в соответствии с ГОСТ [19] тепловизоры, оптические термометры (пирометры), радиопирометры.

Оптические термометры – (используемые названия - пирометры, радиационные пирометры, радиационные термометры, бесконтактные термометры, пирометры излучения, термометры излучения, инфракрасные термометры, дистанционные термометры, оптические пирометры, инфракрасные пирометры) средство (совокупность средств) измерения температуры по тепловому электромагнитному излучению в оптической области спектра 1 нм – 1 мм.

Оптические термометры полного излучения – (используемые названия - пирометры полного излучения, радиационные пирометры) определение соответствует ГОСТ [2] термину «пирометр полного излучения».

Оптические термометры частичного излучения - (используемые названия - пирометры частичного излучения; дополнительно включенные автором в данную группу - яркостные пирометры, монохроматические пирометры) определение соответствует ГОСТ [2] термину «пирометр частичного излучения».

Оптические термометры спектрального отношения - (используемые названия - пирометры спектрального отношения, цветовые пирометры, двухцветные пирометры) оптический термометр, действие которого основано на зависимости отношения энергетических яркостей в двух спектральных интервалах от температуры.

2-х, 3-х, 4-х, 5-и, 6-и диапазонные оптические термометры – оптические термометры, действие которых основано на зависимости энергетических яркостей соответственно в 2-х, 3-х, 4-х, 5-и, 6-и спектральных диапазонах от температуры.

Многодиапазонные оптические термометры – оптические термометры, действие которых основано на зависимости энергетических яркостей более чем в 6-и спектральных диапазонах от температуры.

Коэффициент излучения – (используемые названия - коэффициент теплового излучения, степень черноты, коэффициент черноты, излучательная способность) соответствует [3] - термину «степень черноты».

Температура фона – усредненная температура окружающей среды соответствующая температуре излучения контролируемого объекта, при условии, что его коэффициент отражения равен единице.

Список литературы:

  1. IEC 62942-1 TS Ed1 Industrial process control devices - Radiation thermometers – Part 1: Technical data for radiation thermometers.
  2. ГОСТ 28243-96. Пирометры. Общие технические требования.
  3. Теория теплообмена. Терминология, вып. 83. М.: Наука, 1971.
  4. Большая Российская энциклопедия, (электронная версия), 2001 (www.rubricon.com).
  5. Толковый словарь русского языка: В 4 т. / Под ред. Д. Н. Ушакова. М.: Гос. ин-т "Сов. энцикл."; ОГИЗ; Гос. изд-во иностр. и нац. слов., 1935-1940, (электронная версия), 2007, (http://slovari.yandex.ru/).
  6. Гордов А.Н. Основы пирометрии. Металлургия, 1971.
  7. Свет Д.Я. Оптические методы измерения истинных температур. М.: Наука, 1982.
  8. Драгун В.Л., Филатов С.А. Вычислительная термография: применение в медицине. Мн.: Навука i тэхнiка, 1992.
  9. Вавилов В.П. Тепловые методы неразрушающего контроля: Справочник. М.: Машиностроение, 1991.
  10. Основы оптической радиометрии / Под ред. проф. А.Ф. Котюка. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003.
  11. Прохоров В.Н. Электронные самописцы «ТЕХНО-АС» на службе работников ЖКХ. Промышленный вестник. 2005. № 1.
  12. Основы температурных измерений. / Гордов А.Н. и др. М.: Энергоатомиздат, 1992.
  13. Методы и средства оценки состояния энергетического оборудования. Вып. 22. / Под ред. А.И. Татжибаева. СПб. ПЭИПК, 2004.
  14. Технические средства диагностики.: Справочник. / Под ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 1989.
  15. Измерения в электромагнитных полях. / Ю.К. Казаров, О.Н. Бодадин и др. М.: ВИНИТИ РАН, 2003.
  16. Инфракрасная термография в энергетике. / Под ред. Р.К. Ньюпорта, А.И. Татжибаева. СПб.: ПЭИПК, 2000.
  17. Раянов Р.З. Энергосберегающие приборы для ЖКХ. Датчики и системы. 2004. №1
  18. E 1256-95(2001)) Standard Test Methods for Radiation Thermometers (Single Waveband Type)
  19. ГОСТ 8.558-93. Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений темпратуры.
  20. Гаррисон Т.Р. Радиационная пирометрия. / Под ред. д.т.н. Д.Я. Света.М.: Мир, 1964.
  21. Бажанов С.А. Инфракрасная диагностика электрооборудования распределительных устройств. М.: НТФ «Энергопрогресс», 2000.
  22. Низкотемпературные пирометры с тепловыми приемниками излучения. / Е.И. Фандеев, Б.В. Васильев, и др. М.: Энергоатомиздат, 1993.
  23. Цифровые измерительные приборы в инструментальном энергоаудите. М.: УМИТЦМ, 2000.
  24. http://www.zdoroway.ru/slovar/termin39035.html
  25. http://medarticle48.moslek.ru/articles/41315.htm
  26. Сергеев С.С. Новый метод измерения расплавов металлов. Наука и технологии в промышленности. №1, 2003.
  27. Криксунов Л.З. Справочник по основам инфракрасной техники. М.: Сов. Радио, 1978.

Сергеев Сергей Сергеевич,
Генеральный директор ООО «ТЕХНО-АС», г. Коломна

Виды пирометров: Стационарный, Медицинский, Радиационный, Лазерный

Содержание страницы

Для измерения температур бесконтактным способом был разработан специальный прибор — пирометр, который часто именую как инфракрасный термометр. Принцип преобразования ИК- излучения от объекта положен в основу работы пирометром. В нынешнее время каждый желающий может купить этот прибор для личного пользования.

Стационарный пирометр

Был специально разработан, для массового применения в сфере промышленности. Прибор располагает широким выбором спектральных и температурных диапазонов, благодаря чему осуществляется охват практически полнейшего спектра задач температурного контроля всех технологических процессов на предприятии. Стационарные пирометры применяются в областях пищевой промышленности, транспорта, металлургии, огнеупорной промышленности, химической промышленности, машиностроения и строительной промышленности.

Медицинский пирометр

Для бесконтактного измерения температуры тела. Так же, с помощью данного прибора можно осуществлять измерение температуры жидкостей, выполнять массовое измерение температуры в коллективах, школах или больницах. Результат выводится на дисплей уже через 1-3 секунды. Прибор может воспроизводить результаты с клинической точностью в 0,18°С.

Радиационные пирометры

Основываются на тепловом действии лучей, еще называются ардометрами. Радиационные пирометры могут применяться для измерения температуры от 900 до 1800°С, некоторые модели могут измерять температуру и в 2000°С. Принцип действия оборудования заключается в том, что поток теплового излучения, который исходит от раскаленного тела, улавливается и уже фокусируется на тепловой части пирометра, которая соединена с термопарой.

Лазерный пирометр

Достаточно широко применяется в промышленности, в энергетике, сфере ЖКХ, в быту, на предприятиях.
Более детально о лазерных пирометрах можно почитать в этой статье.
В основном, действие пирометров базируется на бесконтактном измерении, но существуют модели, которые могут использоваться как пирометр контактный и бесконтактный. Контактную модель часто называют комбинированным типом, которая способна измерять мощность теплового излучения объекта преимущественно в диапазонах ИК- излучения.
Благодаря стремительному развитию технического прогресса, можно купить прибор самых различных производителей.

Известными производителями считаются Testo, Optris и Raytek.

Пирометр Testo применяется для измерения температуры на поверхностях различных объектов посредством бесконтактного способа. Прибор применяется для осуществления контроля высокотемпературных производственных процессов дистанционным способом. Данное устройство находит свое применение в быту, жилищно- коммунальной сфере и при научных исследованиях.
Следующий представитель — пирометр Оptris производится немецкой компанией и представляет собой высококачественный и инновационный прибор для бесконтактного измерения температуры. Он является достаточно компактным, портативным ручным изобретением, которое применяется в автосервисах, коммунальных хозяйствах и промышленности. Приборы получили широкое распространение благодаря набору функций, точности и высокому качеству за относительно невысокую стоимость.
Инфракрасный пирометр Raytek способен измерять высокую температуру в диапазоне от – 50°С до + 3000°С. Применяется данное устройство абсолютно во всех отраслях промышленности. Благодаря большим техническим возможностям пирометра осуществляется своевременная техническая диагностика производственных процессов и оборудования, профилактика аварий на производстве.

Приборы для измерения температуры - виды и принцип действия

Большинство технологических процессов корректно проходят только при определенной температуре. Кроме того, измеряемые температурные показатели помогают определять, насколько корректно используется затрачиваемая энергия.

Иными словами, это — та величина, которую нужно постоянно контролировать. Все виды приборов для измерения температуры делятся на контактные и бесконтактные. Также они классифицируются по материалам, принципам и способам действия.

Виды термометров по принципу действия

Процесс измерения температуры может основываться на разных физических процессах. Исходя из этого, выделяют 5 видов термометров.

Контактные

Такие приборы еще называют термометрами расширения. Они основаны на отслеживании изменения объема тел под действием меняющейся температуры. Обычно измеряемый диапазон температур составляет от -190 до +500 градусов по Цельсию.

К этой категории относятся жидкостные и механические устройства. Жидкостные представляют собой приборы в стеклянном корпусе, заполненные спиртом, ртутью, толуолом или керосином. Они прочные и устойчивые к внешним воздействиям. Температурный диапазон измерений зависит от типа используемой жидкости (наибольший — у ртутных, наименьший — у цифровых).

Механические могут работать с разными типами сред, включая жидкостные, газообразные, твердые или сыпучие. Универсальность позволяет использовать их в разных инженерных системах.

Термометры сопротивления

К этой категории относятся приборы, которые способны измерять электрическое сопротивление веществ, меняющееся в зависимости от температурных показателей. Рабочий диапазон этих устройств — от -200 до +650 градусов.

Такие термометры состоят из чувствительных термодатчиков и точных электронных блоков, контролирующих изменения проводимости, сопротивления и электрического потенциала. Обычно их встраивают в общую систему мониторинга и оповещения, туда, где нужно отслеживать меняющиеся параметры и не допускать их превышения.

В котельных установках наибольшее применение получили термометры сопротивления медные (ТСМ). Термометрами сопротивления можно измерять температуры от -50 до +600°С.

Электронные термопары

При нагревании эти приборы генерируют ток, что и позволяет измерять температуру. Принцип действия основан на замерах термоэлектродвижущей силы. Диапазон измерений в этом случае — от 0 до +1800 градусов.

Манометрические

Такие термометры учитывают зависимость между температурными показателями и давлением газа. В измеряемую среду помещают термобаллон, соединенный с манометром латунной трубкой. При нагреве термобаллона давление внутри него увеличивается, и эта величина измеряется манометром. Таким образом проводят замеры температуры в диапазоне от -160 до +600 градусов.

Бесконтактные пирометры

В основе этих приборов — инфракрасные датчики, считывающие уровень излучения. Они подразделяются на два вида: яркостные, проводящие измерения излучений на определенной длине волны (диапазон — от +100 до +6000 градусов), и радиационные, когда определяется тепловое действие лучеиспускания (от -50 до +2000 градусов). Они могут использоваться в том числе и для определения температуры нагретого металла, а также при наладке и испытаниях котлов.

Виды термометров по используемым материалам

Здесь различают 7 категорий:

  1. Жидкостные. Представляют собой корпус, заполненный жидкостью, которая подвержена температурному расширению. Колба с жидкостью прикладывается к шкале. При нагреве жидкость расширяется, и столбик растет, а при охлаждении — наоборот, сжимается (уменьшается). Погрешность измерений такими приборами составляет менее 0,1 градуса.
  2. Газовые. Принцип действия — тот же, что и у жидкостных, но в качестве заполнителя для колбы выбирается инертный газ. Это позволяет существенно увеличить температурный диапазон измерения (если для жидкостных предел — +600 градусов, то для газовых — +1000 градусов). С их помощью можно измерять температуру в различных раскаленных жидких средах.
  3. Механические. В основе действия — принцип деформации металлической спирали. Часто эти термометры комплектуются стрелочным “дисплеем”. Устанавливаются в спецтехнике, автомобилях, на автоматизированных линиях. Нечувствительны к ударам.
  4. Электрические. Работают, измеряя уровень сопротивления проводника при разных температурных показателях. В качестве проводника могут использоваться разные металлы (например, медь или платина). Соответственно, и диапазон измерений таких устройств будет отличаться. Чаще всего такие модели применяются в лабораторных условиях.
  5. Термоэлектрические. В конструкции предусмотрено два проводника, проводящие замеры по физическому принципу на основе эффекта Зеебека. Эти устройства очень точные, работают с погрешностью до 0,01 градуса и подходят для высокоточных измерений в производственных процессах, когда рабочая температура превышает 1000 градусов.
  6. Волоконно-оптические. Чувствительные датчики из оптоволокна (оно натягивается и сжимается или растягивается при изменении температуры, а прибор фиксирует степень преломления проходящего луча света). Допустимый диапазон измерений — до +400 градусов, а погрешность — не более 0,1 градуса.
  7. Инфракрасные. Непосредственный контакт с измеряемым веществом не требуется: прибор генерирует инфракрасный луч, который направляется на изучаемую поверхность. Это современный вид бесконтактных термометров, которые работают с точностью до нескольких градусов и подходят для высокотемпературных измерений. С их помощью можно измерять даже температуру открытого пламени.

Компания «Измеркон» предлагает как разные виды термометров, так и комбинированные устройства, в том числе манометры-термометры или гигрометры-термометры для автономной работы с энергонезависимой памятью, обеспечивающей постоянную фиксацию результатов измерений.

Пирометр инфракрасный ТермПро-700

Артикул
Бесконтактное измерение -50°+ 650° °С
Контактное измерение, при помощи термощупа (термопара К-типа, в комплект не входит) -90°+ 1370° °С
Оптическое разрешение 12:1
Коэффициент эмиссии Е 0.1-1.0
Режимы измерений MEM/MAX/MIN/AVG/REF/L/H,С/F
Индикация "мостика холода" да
Точность, °С +/-2°
Лазерный прицел то­чеч­ный
Время отклика, секунд 0.5
Инверсный экран Да
Элемент питания (в комплект не входит) 9 В

пирометры, радиационные термометры, термометры излучения

Содержание

Введение

Радиационные термометры (или пирометры) представляют собой неконтактные температурные датчики, действие которых основано на зависимости температуры от количества теплового электромагнитного излучения, полученного от объекта измерения. Это целая группа приборов, которая включает как приборы, измеряющие температуру точки на объекте, области на объекте, или позволяющие получить картину одномерного и даже двумерного распределение температуры на заданной площади измерения. Радиационные термометры очень широко используются в различных отраслях промышленности: металлургии, производстве стекла и керамики, полупроводников, пластика, бумаги и т.д. Радиационные термометры используются также в медицине, криминалистике, системах спасения людей и охраны.

Главная трудность состоит в измерении температуры тела, излучательная способность которого неизвестна. Объект измерения чаще всего далек от абсолютно черного тела, это может быть окисленная поверхность, полупрозрачное стекло, зеркальная поверхность и т.д. Кроме того, возникают трудности учета излучения, испущенного близлежащей областью и излучения отраженного от соседних объектов. К сожалению, не существует ни одного метода оптической пирометрии, который мог бы охватить весь набор встречающихся ситуаций. Однако разработаны различные подходы, каждый из которых способен преодолеть одну или две вышеупомянутые трудности.

Приборы этого типа имеют множество наименований: оптические пирометры, радиационные пирометры, пирометры полного излучения, автоматические инфракрасные термометры, термометры непрерывного излучения, линейные сканеры, тепловизионные радиометры, поверхностные пирометры, пирометры отношения, двухцветовые пирометры и т.п. Эти наименования больше связаны с назначением приборов. Общий термин, который применим к данному классу приборов и имеет техническое функциональное значение – радиационные термометры.

В последнее время возрос интерес к формированию международной универсальной терминологии в неконтактной термометрии и разработке номенклатуры международных требований к характеристикам радиационных термометров. Так, в 2006-2007 разрабатывался новый стандарт МЭК “Технические требования к радиационным термометрам”. (IEC TS 62492 Radiation thermometers - Part 1: Specifications for Radiation Thermometers). Новый стандарт введен в обращение в марте 2008 г. Об участии российских специалистов в разработке стандартов МЭК cм. раздел РГЭ.
Подробный анализ терминологии в области пирометрии и тенденций в развитии терминов дается в опубликованной на сайте статье директора ООО «ТЕХНО-АС» С.С. Сергеева «Тенденции изменения терминологии в пирометрии». Приглашаем обсудить базовые термины в разделе форума «Термины и определения в области термометрии».
Радиационные термометры представляют собой развивающиеся приборы, множество докладов на международных конференциях и множество публикаций в журналах посвящено совершенствованию неконтактных методов измерения температуры и повышению их точности. Надеемся, что на нашем сайте Вы сможете прочитать статьи о новинках в этой области в разделах «публикации» , «производители неконтактных датчиков температуры», «каталог приборов».

Два основных метода пирометрии

Практическая пирометрия возникла на рубеже 19 и 20-го веков. Примерно тогда же и сформировались два основных метода пирометрии: радиационная (яркостная) пирометрия и цветовая пирометрия. Названия эти с течением времени менялись и корректировались, но суть методов осталась неизменной. Метод яркостной пирометрии (называемой также радиационной пирометрией, пирометрией по излучению) использует зависимость энергетической яркости излучения объекта в ограниченном диапазоне длин волн от его температуры. Другими словами, яркость излучения объекта зависит от его температуры. Следовательно, измерив яркость излучения объекта, мы можем измерить (с той или иной точностью) значение температуры объекта. Таким образом, ключевым элементом радиационного пирометра является приемник излучения, преобразующий приходящую на него энергию излучения в иную физическую величину, чаще всего в ток или в напряжение. Его дополняют оптическая система, собирающая в определенном телесном угле излучение от объекта, и электронная схема с системами питания и индикации, усиливающая, преобразовывающая и отображающая результат измерения.

Метод цветовой оптической пирометрии первоначально основывался на зависимости спектрального распределения потока излучения нагретого объекта от температуры в диапазоне видимых длин волн. Другими словами, от температуры нагретого объекта зависел цвет его излучения. Объекты, нагретые до 700–800°С, светят темно-оранжевым светом, при 1000–1200°С цвет свечения становится ярко-оранжевым, постепенно переходя в желтый, при 2000°С цвет воспринимается нашим глазом как ярко-желтый, а после 2500°С свечение приближается к белому цвету. Долгое время основными элементами цветового сравнения были глаз оператора и нагретая нить накала (или спираль), расположенная в окуляре пирометра в поле зрения оператора. Нить в окуляре совмещалась с изображением измеряемого объекта. Регулируя проходящий через накальную нить электрический ток, оператор подбирал такое его значение, чтобы цвет нити совпадал с цветом измеряемого объекта. При определенном значении тока изображение нити "исчезало" на фоне нагретого объекта, что являлось критерием равенства температуры объекта и нагретой нити. Кстати, отсюда пошло и распространенное в литературе название подобных пирометров – пирометры с исчезающей нитью.
В силу особенностей человеческого зрения описанный метод при опоре на восприятие цвета человеческим глазом имеет серьезные ограничения в точности и повторяемости результатов измерений. Поэтому с развитием компонентной базы весьма субъективные визуальные измерения были вытеснены измерениями с помощью нескольких приемников излучения, работающих в различных спектральных диапазонах. Таких приемников может быть и три, и семь, но на практике чаще всего ограничиваются двумя. Таким образом, в настоящее время этот метод основан на зависимости от температуры отношения энергетических яркостей объекта в двух различных областях спектра излучения. Соответственно, этот метод получил название метода пирометрии спектрального отношения. (Источник: ФОТОНИКА 4/2009)

Спектр электромагнитного излучения

По спектральному диапазону термометры излучения могут быть разделены на следующие виды: полного излучения, широкополосного излучения, узкополосного излучения (монохроматические). Широкополосные пирометры работают обычно в широком диапазоне волн от 0,3 мкм до 2,5 - 20,5 мкм. Для наглядности приведем полный спектр электромагнитного излучения, где указаны границы ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областей. (Источник: en.wikipedia.org)

Монохроматические яркостные пирометры

В 21 веке бесконтактные термометры, которые наиболее часто стали называть ИК-термометрами, что означает инфракрасные радиационные термометры, стали особенно востребованным и популярным видом температурных приборов. Существует множество разновидностей пирометров и инфракрасных приборов. Приборы, дающие возможность получить изображение распределения температуры по поверхности объекта называют тепловизорами или тепловизионными камерами. Несмотря на то, что по точности пирометры сильно уступают контактным датчикам температуры, они незаменимы там, где необходимо быстро и безопасно сделать отсчет температуры поверхности. Инфракрасные термометры применяются для диагностики тепловых и электрических линий передачи, источников тока, обнаружения неисправностей, вызванных утечками тепла, коррозией контактов и т.д. Данный вид приборов востребован также там, где трудно или невозможно использовать контактный датчик - для оценки температуры сильнонагретых движущихся объектов, мощных моторов и турбин, расплавленных металлов. Одним из самых новых применений инфракрасных термометров является медицинская диагностика.

Большинство современных ИК термометров представляют собой портативные и, как правило, очень простые в обращении приборы. Однако существуют особенности их применения, которые необходимо учитывать пользователям, рассчитывающим получить наиболее точный результат измерения температуры. Критическими параметрами любого инфракрасного термометра являются оптическое разрешение и излучательная способность.

Оптическое разрешение

Иногда оптическое разрешение называют показателем визирования. Оптическое разрешение определяется отношением диаметра пятна (круга) на поверхности, излучение с которого регистрируется пирометром к расстоянию до объекта. Чтобы правильно выбрать прибор, необходимо знать сферу его применения. Если нужно измерять температуру объекта с расстояния 4 метра, то ИК термометр с оптическим разрешением 4:1 вряд ли подойдет. Диаметр излучающей поверхности будет слишком большой, и в поле зрения термометра попадут посторонние объекты. Лучше выбрать разрешение, по крайней мере, 50:1. Однако если необходимо принимать излучение с небольшого расстояния, то лучше выбрать термометр с разрешением 4:1, т.к у него будет больше минимальная допустимая площадь излучения. Необходимо иметь ввиду, точность измерений температуры может значительно снижаться, если пользователь ошибочно нацеливает ИК термометр на большую площадь, чем площадь измеряемого объекта. У большинства современных термометров имеется специальный лазерный целеуказатель для точного наведения на объект измерения.
.
На рисунке изображен пирометр с оптическим разрешением 6:1 (изображение с сайта компании Fluke) .
.

Излучательная способность (коэффициент излучения)

Коэффициент излучения (называемый иногда «степень черноты») характеризует способность поверхности тела излучать инфракрасную энергию. Этот коэффициент определяется как отношение энергии, излучаемой конкретной поверхностью при определенной температуре к энергии излучения абсолютно черного тела при той же температуре. (см. также раздел СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ). Он может принимать значения от очень малых, ниже 0,1 до близких к 1. ИК термометры, как правило, дают возможность устанавливать для каждого объекта свой коэффициент излучения. Неправильный выбор коэффициента излучения – основной источник погрешности для всех пирометрических методов измерения температуры. Как выбрать степень черноты? Существуют справочные таблицы, показывающие степень черноты для различных материалов и различной обработки поверхности. Таблицы для некоторых распространенных материалов приведены в разделе сайта «Справочник». Необходимо отметить, что на коэффициент излучения сильно влияет окисленность поверхности металлов. Так, если для стали окисленной коэффициент составляет примерно 0,85, то для полированной стали он снижается до 0,075.
Можно также использовать экспериментальные методики. Наиболее распространены в методиках поверки пирометров и тепловизионных термометров следующие методы определения коэффициента излучения.

1. Определите действительную температуру объекта с помощью контактного датчика - термопары, термометра сопротивления и т.д. Затем измерьте температуру с помощью пирометра и подберите такую степень черноты, чтобы показания пирометра совпали с показаниями контактного датчика.
2. При сравнительно низких температурах объекта (до 250°С) можно наклеить на участок поверхности объекта ленту черного цвета (например, электроизоляционную). Затем измерьте температуру ленты с помощью пирометра при установленной степени черноты 0,95. После этого измерьте с помощью пирометра незакрытую лентой часть объекта и подберите такую степень черноты, чтобы показания пирометра совпали с результатом измерения ленты.
3. Если часть объекта может быть окрашена, окрасьте ее матовой черной краской, которая имеет степень черноты около 0,98. Затем измерьте температуру окрашенного участка с помощью пирометра при установленной степени черноты 0,98. После этого измерьте с помощью пирометра неокрашенную часть объекта и подберите такую степень черноты, чтобы показания пирометра совпали с результатом измерения на окрашенном участке.
(источник: методика поверки ИК-пирометров «Термоскоп-100» ООО «Инфратест»). .

Следует отметить, что коэффициент излучения зависит от длины волны. Он тем выше, чем короче длина волны. Кроме того, ошибка, вызванная неточным определением коэффициента излучения, будет пропорциональна эффективной длине волны.

В случаях, когда, например, надо измерять температуру поверхности частично окисленного металла преимущество коротковолновых пирометров очевидно, т.к. окисленный слой будет иметь высокую и стабильную излучательную способность скорее при короткой длине волны, чем при длинной. Кроме того, коротковолновые яркостные пирометры обычно менее подвержены влиянию атмосферного поглощения, чем пирометры широкого спектра. Если поглощение вызвано частицами или каплями на пути визирования, уменьшенное значение погрешности при коротких волнах будет иметь меньшую относительную зависимость измерений температуры от энергии.

Поэтому там, где требуется высокая точность измерения температуры поверхности рекомендуется использовать коротковолновый яркостный пирометр.

Название “коротковолновый” – относительное, например при Т=1000°С 1мкм – короткая длина волны; в то время как при Т=10°С 10 мкм также считается короткой длиной.

За критерий эффективной длины волны для отнесения пирометра к достаточно “коротковолновому” принимается максимальная длина волны, которая должна быть настолько короткой, чтобы обеспечить достаточную энергию для получения необходимого отношения сигнал-шум от детектора при минимальной измеряемой температуре.

При выполнении теоретического анализа эффективной длины волны обычно исходят из предположения, что пирометры используют узкий диапазон волн и поэтому изменение показаний в зависимости от изменения температуры может быть определено по закону Планка.

где I(ν)dν — мощность излучения на единицу площади излучающей поверхности в диапазоне частот от ν до ν + dν.

это выражение эквивалентно следующему:

где u(l)dl — мощность излучения на единицу площади излучающей поверхности в диапазоне длин волн от l до l + d l

Спектральный диапазон пирометра. Эффективная длина волны

На практике, большинство приемников излучения имеет существенно широкий диапазон волн и даже использование фильтров не достаточно ограничивает диапазон волн, чтобы можно было считать его строго монохроматическим. Однако кривая энергии в зависимости от длины волны очень крутая при короткой длине волны, и показания пирометров четко согласуются в значительном температурном диапазоне с расчетами Планка, соответствующими длине волны близкой к “отсечной” верхней длине волны системы приемник-фильтр. Понятие эффективной длины волны является весьма удобным для оценки скорости изменения энергии (и следовательно показаний пирометра) с изменением температуры, а также погрешности, возникающей от ошибки в определении коэффициента излучения поверхности.

В МЭК 62942 дано следующее определение спектрального диапазона и эффективной длины волны пирометра:

4.1.1.9 Спектральный диапазон

Спектральный диапазон приводится в мкм или нм. Спектральный диапазон определяется как нижний и верхний предел длины волны при достижении спектральной чувствительности 50 % от пика чувствительности. Может также приводится основная (эффективная) длина волны и полная ширина полосы пропускания, в которой чувствительность достигает 50 % от пика чувствительности (полная ширина на половине максимума (FWHM)).
Общепринято для монохроматичеких пирометров приводить эффективную длину волны в спектральном диапазоне и полную ширину на половине максимума (FWHM), а для широкополосных пирометров приводить верхний и нижний предел.

Приведем таблицу из МЭК 62942 (приложение 1), демонстрирующую изменение показаний пирометра, соответствующее изменению принимаемого излучения на 1 %, при опорной температуре пирометра 23 °С

Изменение в индицируемой температуре соответствующее изменению принятого пирометром потока излучения рассчитывалось как:

В следующей таблице приведена погрешность, обусловленная 10% изменением излучательной способности при 500°С.

Из приведенных данных следует, что всегда следует выбирать пирометр с самой короткой длиной волны, которая позволяет провести необходимые измерения самой низкой температуры в диапазоне измерения.

Кроме сложности учета коэффициента излучения объекта, яростные пирометры имеют ряд иных существенных недостатков, их результаты зависят от: расстояния до измеряемого объекта, формы объекта, запыленности и загазованности промежуточной среды, наличия защитных стекол и непрозрачных объектов в поле зрения пирометра, боковых засветок при работе с крупноразмерными объектами, переотражений измеряемым объектом излучения сильно нагретых объектов, расположенных рядом. Как видите, факторов, мешающих получению радиационными пирометрами точных результатов, набирается с десяток. Именно поэтому пользователи все чаще и чаще задумываются об использовании пирометров спектрального отношения, более дорогих, чем радиационные, но свободных от многих вышеперечисленных недостатков.

Пирометры спектрального отношения

Пирометры спектрального отношения определяют температуру объекта по отношению сигналов от двух приемников, работающих на разных длинах волн. Такой принцип измерения температуры позволяет избавиться от большинства недостатков, свойственных яркостным пирометрам. Зависимость сигнала от расстояния одинакова для обоих приемников пирометра спектрального отношения, поэтому на отношение сигналов она не влияет. Форма измеряемого объекта, запыленность и загазованность промежуточной среды одинаково влияют на сигналы с обоих приемников, оставляя неизменным их отношение.

Пирометры спектрального отношения нечувствительны к боковым засветкам от крупноразмерных объектов, наличию небольших непрозрачных объектов в поле зрения пирометра, к наличию защитных стекол, например стекол смотровых окон в вакуумных камерах. Отношение сигналов по-прежнему остается неизменным. Да и отличие значения коэффициента излучения?измеряемого объекта от 1 чаще всего приводит к одинаковому уменьшению сигналов с обоих приемников. Поэтому отношение сигналов слабо зависит от излучательной способности ?объекта.

Необходимо отметить два основных недостатка пирометров спектрального отношения. Во-первых, пирометр спектрального отношения сложнее радиационного, априори состоит из большего числа элементов, труднее калибруется. Поэтому стоимость таких пирометров больше, чем монохроматические. Во-вторых, излучательная способность измеряемого объекта все же? влияет на результаты измерений. Точнее, результат измерения пирометра спектрального отношения зависит не столько от величины излучательной способности или от ее изменения от объекта к объекту, сколько от спектральной зависимости коэффициента излучения от длины волны. С ростом длины волны спектральная излучательная способность снижается. Это приводит к тому, что сигнал длинноволнового приемника пирометра спектрального отношения оказывается заниженным по сравнению с коротковолновым. По этой причине показания пирометра спектрального отношения оказываются завышенными нередко более чем на 10%.

В некоторых современных пирометрах спектрального отношения применяется специальная техника автоматической коррекции влияния изменения коэффициента излучения от длины волны. Для ряда материалов, в том числе высоколегированных сталей, была исследована зависимость коэффициента излучения от длины волны и подобрана универсальная корректирующая кривая, подходящая как для чистого железа и высоколегированных сталей, так и для ряда других металлов (никель, кобальт и т.п.). При этом для большинства этих металлов коррекция возможна до уровня, при котором погрешность измерений в диапазоне температур от 600 до 2400°С составляет всего 1–1,5% (для кобальта –до 2%). Указанный способ коррекции не только сохраняет все преимущества, которыми обладают пирометры спектрального отношения, но и избавляет пользователя от необходимости вводить в прибор корректирующий коэффициент, значение которого ему неизвестно, и заменяет механическую подстройку. Поэтому измерения температуры многих металлов выполняются без роста погрешности во всем диапазоне измеряемых температур. (Источник: А.Фрунзе « Пирометры спектрального отношения: преимущества, недостатки и пути их устранения», ФОТОНИКА 4/2009)

Использование трех спектров также позволяет существенно снизить зависимость погрешности измерения от изменения величины коэффициента излучения и от изменения отношения ε1/ε2. (источник: Сергеев С.С. «Повышение точности измерения температуры с использованием новых моделей пирометров фирмы «ТЕХНО-АС», сайт www.technoac.ru)

Больше подходит высокотемпературный пирометр для металлургии ?

Чтобы провести измерения температуры при плавке металла, в процессе литья в формы и при этом обеспечить безопасность, контроль технологических процессов в режиме онлайн, сохранить информационный массива с результатами в памяти для последующего анализа, установления зависимостей, потребуются металлургические ИК-пирометры, способные зафиксировать нагрев в несколько сотен или даже тысяч градусов, что позволяет придать необходимые свойства, состав и форму расплавленным заготовкам.

Но может быть есть альтернатива ?

Для металлургии пирометр лучше или контактный датчик ?

Измерять экстремальную температуру возможно как при помощи внешнего контактного датчика, так и дистанционным способом в зоне плавки.
Оба метода по-прежнему “на вооружении” на заводах, выплавляющих чугун, стали и сплавы, но по объективным причинам: техническим, экономическим и в плане снижения травматизма до минимума, "чаша весов" склоняется в пользу решения купить инфракрасный пирометр, который для безопасного температурного контроля в ряде случаев предпочтительнее, тем более учитывая, что Украина входит в ТОП-поставщиков металлургической продукции на мировом рынке и спрос на подобные приборы всегда будет.

Точка плавления стали достигает 1400-1500°C, чугуна – чуть меньше 1200-1300°C, что вызывает технические сложности, если проводить измерение температуры при помощи термопар.
Температурные показатели в значительной степени колеблются в зависимости от содержания углерода, и введения дополнительных легирующих добавок, что влияет на точность. При плавке в металле присутствуют нежелательные химические элементы – сера, фосфор, снижающие механические характеристики стали, чугуна и сплавов в процессе эксплуатации (возможно образование трещин, раковин и точек локального напряжения).

Вредные примеси скапливаются на поверхности в виде шлака

Измерение экстремально высоких температур расплавленного металла, используя контактные датчики организовать можно, но при достаточно серьезных ограничениях. Необходимо задействовать специальный измерительный зонд для безопасной работы производственного персонала на удалении.

Речь идет о дорогостоящих тугоплавких сенсорах на основе платины и вольфрама.
Другие материалы просто не подойдут - расплавятся и станут частью исследуемого материала как Терминатор из жидкой ртути в конце одноименного фильма.
Высок риск получения производственной травмы от расплавленных капель и теплового удара.
Но такой метод имеет ряд недостатков:

  • периодичность - нет возможности осуществлять температурный контроль в непрерывном режиме;
  • инерционность - датчик реагирует с опозданием, отставая от текущей температуры;
  • необходимость приближаться к зоне выплавки;
  • сложно встроить в систему автоматизированного управления технологической линией;
  • высокие накладные затраты на расходные материалы.

Для объективности отметим преимущество - зонды, в отличие от пирометров, не нуждаются в подстройке коэффициента эмиссии и могут касаться или погружаться в любое вещество, с произвольным видом поверхности и отражающей способностью.

Но на сегодня в металлургии предложен другой вариант - бесконтактный способ, путем улавливания инфракрасного излучения на безопасном расстоянии. Специальный ИК пирометр позволяет провести измерение высоких температур поверхности искрящейся ванны из железа, стали, тугоплавких материалов, раскаленных до 1500-2500°С и окупит себя благодаря комплексному решению перечисленных выше проблем, даже если цена в 5-10 раз выше, чем на бытовые аналоги.


Потери от производственного брака, срыва программы выпуска продукции не соизмеримы с инвестициями с высокотемпературную измерительную технику


Пирометры в металлургии

Измерение температур в тысячи градусов на расстоянии, в металлургическом производстве, а также в литейных цехах машиностроительных предприятий можно и нужно проводить при помощи дистанционных пирометров, но с учетом особенностей.

  1. Необходимо использовать модели с высоким верхним пределом, охватывающим диапазон температур на уровне не ниже 2000°C, перекрывающий практически весь спектр металлов и сплавов в жидком, расплавленном состоянии, за исключением тугоплавких материалов.
  2. Жизнь металлурга, как и любого человека, бесценна. Для безопасного удаления персонала от опасной зоны, пирометр должен обладать увеличенной разрешающей способностью. Увеличенное оптическое разрешение может достигать 1:50 и даже 1:75, что дает редкую возможность осуществлять измерение экстремальных температур в достаточно узкой зоне контроля со значительного удаления. Как в баскетболе. Регулярно попадать в кольцо с другого конца поля способны только звезды НБА.
  3. Радиационные пирометры для металлургии должны выдерживать долговременную постоянную эксплуатацию в условиях задымленности, и воздействия агрессивной и газообразной среды.
  4. Еще одно ключевое требование, имеющее первостепенное значение. Для измерения рекордных температур с учетом специфики, учитывая меняющую отражательную способность раскаленных компонентов - металла и шлаковых включений, в различных агрегатных состояниях необходимо устройство с настраиваемым коэффициентом эмиссии, чтобы на каждом из этапов технологического процесса быть уверенным в достоверности значения температуры.

Разберем последний пункт более подробно.

Низкая излучающая способность «зеркала» жидкого металла может в несколько раз занизить данные о реальной температуре. Неверно принятые производственные решения на основе недостоверной информации способны привести к остановке конвейера и возникновению аварий.

Отражательная способность шлака, плавающего на поверхности и расплавленного металла, различается в разы.

Чтобы обеспечить точное измерение высокой температуры, в комплекте аксессуаров должна быть тугоплавкая чаша для погружения в раскаленную массу.

Чашка сравняется по температуре с исследуемым объектом, но при этом не обладает низкой отражательной способностью

Точнее даже нужно уточнить - важно то, что чаша обладает постоянной отражательной способностью, а значит прибор можно настроить на заданный коэффициент эмиссии.
Образно можно сказать, что это двухступенчатое измерение высокой температуры.
Направив линзу на стенку чаши, можно получить более достоверный показатель - сведено к минимуму влияние искрящейся ванны и шлаковых масс.

Второй вариант

Двухспектральные высокотемпературные пирометры, регистрирующие тепловое излучение раскаленной поверхности на двух разных длинах инфракрасных волн.


Полученная пара сигналов, пропорциональных значениям температуры на разных частотах, сравнивается, за счет чего уменьшается степень воздействия возмущающих факторов в виде шлака и окислов.

Третий вариант

В зоне выплавки всегда присутствуют:

Испарения
Газообразные взвешенные частицы
Водяные пары при охлаждении металлических слитков или в процесс термообработки - закалки, нормализации, отпуска, и других металлургических операций - легировании

Для минимизации влияния указанных факторов, целесообразно применение оптических пирометров (с исчезающей нитью), слабо чувствительных к загрязнению воздуха в заводском цеху. У них есть еще одно преимущество - предел достигает впечатляющих 6000°C.


Благодаря непрерывности процесса контроля выплавки металлов и сплавов, они могут стать частью системы автоматизированного управления металлургическим циклом, которая включает набор контрольно измерительных приборов, датчиков, систем обратной связи, аварийной сигнализации.

Нет страницы

Нет страницы

Этот веб-сайт использует файлы cookie для предоставления услуг, адаптации веб-сайта к предпочтениям пользователя, а также для статистических и рекламных целей.
Наши партнеры собирают данные и используют файлы cookie для персонализации рекламы и измерения ее эффективности.
Продолжая, мы принимаем ваше согласие на использование файлов cookie и их сохранение в памяти устройства в соответствии с нашей политикой конфиденциальности. ОК, закрыть

ПРИМЕЧАНИЕ! Для корректной работы веб-сайту требуется JavaScript.
Включите JavaScript в вашем браузере.

Нет такая страница на сайте.

Приглашаем просмотреть меню или на главные страницы сервиса.

# 04695

270,00 зл.

# 03101

2 440,00 зл.

# 03099

552,00 злотых

№ 04719

8,40 злотых

# 04222

3,91 злотых


.

Нет страницы

Нет страницы

Этот веб-сайт использует файлы cookie для предоставления услуг, адаптации веб-сайта к предпочтениям пользователя, а также для статистических и рекламных целей.
Наши партнеры собирают данные и используют файлы cookie для персонализации рекламы и измерения ее эффективности.
Продолжая, мы принимаем ваше согласие на использование файлов cookie и их сохранение в памяти устройства в соответствии с нашей политикой конфиденциальности. ОК, закрыть

ПРИМЕЧАНИЕ! Для корректной работы веб-сайту требуется JavaScript.
Включите JavaScript в вашем браузере.

Нет такая страница на сайте.

Приглашаем просмотреть меню или на главные страницы сервиса.

№ 07185

0,09 злотых

# 07001

241,00 злотых

# 04223

15,20 злотых

# 03880

98,00 зл.

№ 07184

0,96 злотых


.

Пирометр с контактным термометром Tes 1327k - в каталоге товаров - Automatyka.pl

Пирометр с контактным термометром Tes 1327k

Пирометр с контактным термометром Тес 1327к

ТЭС-1327К - пирометр с возможностью контактного измерения с помощью термопары типа К.Благодаря своему функциональному решению он применяется для измерения температуры поверхности объектов, измерение которых традиционным (контактным) термометром неудобно или невозможно (например, движущиеся объекты, поверхности, находящиеся под электрическим напряжением). Портативный пирометр/термометр позволяет, благодаря функции подсветки шкалы, удобно проводить измерения в неосвещенных местах. Отображаемый символ работы лазера, а также автоматическая остановка считывания, минимальная и максимальная температура и автоматическое отключение питания облегчают использование.Пирометр имеет лазерный прицел для указания места измерения.
Счетчик поставляется без датчика температуры.
Для счетчика рекомендуем следующие датчики температуры: ИТ-АА1, ИТ-АА2, ИТ-АТПК1, ИТ-АТПК2, ИТ-АТПК4, ИТ-АТПК5, ИТ-АТПК6 в зависимости от типа измерения.

Дополнительную информацию об этом изделии можно найти по адресу: Пирометр с контактным термометром Tes 1327k

Связаться с дистрибьютором

Дистрибьютор

.

Пирометры - Каталог продукции Automatyka.pl

Сообщается, что первое устройство для бесконтактного измерения температуры было создано в Нидерландах еще в 1731 году. Примерно полвека спустя, примерно в 1783 году, человек по имени Джозайя Веджвуд использовал нечто, что позволило ему приблизительно определить внутреннюю температуру гончарной печи. Однако настоящая история пирометра началась в 1800 году, когда британский физик Уильям Гершель использовал ртутный термометр, помещенный в оптический спектр, для измерения количества тепловой энергии, переносимой отдельными цветами света.

Бесконтактное измерение температуры


Современные пирометры работают на основе анализа инфракрасного излучения исследуемого тела. Эти устройства работают по принципу, что интенсивность излучения тем больше, чем выше температура объекта, и чем интенсивнее излучение, тем больше его дальность действия.

Все тела, имеющие температуру выше абсолютного нуля (-273oC), излучают тепло. Это не что иное, как энергия в виде инфракрасного излучения (диапазон полосы инфракрасного излучения от 0,78 до 1000 мкм).Определяя расстояние от объекта до конца области, охваченной излучением, пирометры измеряют его температуру, выдавая результат на дисплей. Максимальный размер измерения пирометров составляет 4000 градусов Цельсия. Более высокие значения температуры, выше 600 градусов Цельсия, измеряются оптическим пирометром.

Пирометры чаще всего комплектуются двумя типами детекторов - тепловыми и фотоэлектрическими. Первый отвечает за преобразование энергии излучения в тепло, а второй превращает энергию в электрический сигнал.Чем выше температура измеряемой области, тем более коротковолновый детекторный пирометр следует использовать.

Четыре основных типа пирометров (в зависимости от измеряемого диапазона):
пирометры излучения (пирометры полного излучения) — измеряют весь спектр излучения от инфракрасного до ультрафиолетового
двухцветные пирометры — сравнивают интенсивность излучение с двумя длинами волн в диапазоне температур
фотоэлектрические пирометры (диапазон ) — измеряют определенный диапазон
монохромные пирометры — обеспечивают измерение одной длины волны

Современные пирометры позволяют измерять температуру лазера , таким образом, точно отображая точка измерения. Лазерный пирометр может быть оснащен визиром (показывает центр поля измерения), двухточечным визиром (показывает диаметр поля измерения) или фигурным (например, точечным, крестообразным) прицелом.

Использовать


Самое большое преимущество пирометра по сравнению с традиционным жидкостным термометром, термометром сопротивления или термопарой заключается в том, что он работает бесконтактно. Он способен точно измерить температуру объекта в доменной печи или движущегося по небу облака.Возможности бесконтактного измерения пирометра позволяют использовать его во многих отраслях промышленности, начиная от медицины, пищевой промышленности или строительства и заканчивая системами кондиционирования воздуха и тяжелой промышленностью. Разумеется, промышленный пирометр не подойдет как прибор для измерения температуры тела человека и наоборот. Тем не менее, это определенно устройство, которое работает намного быстрее, чем традиционный термометр, который также может спасти человеческую жизнь (например, пирометры пожарной команды обнаруживают источники огня).

.

Пирометры - ELMER Kraków - Измерители, контрольно-измерительная аппаратура

Пирометр Testo 835-h2
Используйте уникальную запатентованную функцию измерения поверхностной влажности для раннего обнаружения риска плесени в зданиях, измерения влажности или определения точки росы.

Технические характеристики

Инфракрасный пирометр
Диапазон измерения: -30...+600°С
Точность измерения:
±1,0°С (0...+99,9°С)
±1,5°С (-20...- 0,1 °С)
± 2,5 °С (-30...- 20,1 °С)
± 1 % от измеренного значения (+100...+600 °С)
Разрешение считывания: 0,1 °С
Оптическое разрешение: 50:1 (поле измерения, например, ø2 см на 1 м, ø10 см на 5 м)
4-точечный лазерный прицел
Коэффициент излучения: регулируется от 0,1 до 1,0
Таблица коэффициентов излучения: 20 значений
Спектральный диапазон: 8 ÷ 14 мкм
Измерение относительных влажность воздуха у поверхности:
Диапазон измерения: 0 ... 100 % отн. соотв.
Точность измерения: ± 2,0 r.h.соотв.; ± 0,5 °C
Разрешение считывания: 0,1 % отн. влажности; 0,1°С; 0,1 ° Ctd (точка росы)
Вход для внешнего измерительного зонда:
Тип датчика: термопара типа K
Диапазон измерения: -50 ... + 600 °C
Точность измерения: ± 0,5 °C или 0,5 % от измеряемой величины
Разрешение считывания: 0,1 °C
Установка предельных значений (верхнее или нижнее) для пирометра и термопары
Звуковая и визуальная сигнализация
Память на 200 измерений
Взаимодействие с компьютером через USB
Автоматическое отключение подсветки через 30 сек .
Автоматическое отключение счетчика через 120 сек.
Непрерывная работа от внешнего источника питания
Дисплей: графический, с подсветкой
Температура хранения: -30...+50°C
Рабочая температура -20...+50°C
Питание: 3 батарейки 1,5В AA, внешний USB
Срок службы батареи: примерно от 10 до 25 часов (в зависимости от работы с лесом и/или подсветкой экрана)
Вес: 514 г
Размеры: 193 x 166 x 63 мм
Материал корпуса: ABS
Гарантия: 24 месяца
В комплекте: аккумуляторы, сертификат заводской калибровки
Код производителя: 0560.8353

.

Измерители температуры - выберите правильный прибор!

Измерение температуры в настоящее время широко используется как в быту, так и в деятельности промышленных предприятий или специализированных научно-исследовательских лабораторий. Получение информации о температуре облегчает принятие решений, например, в случае профилактических мер. Ассортимент приборов для измерения температуры богат и разнообразен. Тепловизионные камеры, пирометры, термометры промышленные и гастрономические - приборы, используемые для измерения температуры как бесконтактным способом, так и контактным методом. Узнайте, какие измерители температуры использовать для измерения температуры в промышленных и бытовых условиях, чтобы обеспечить точные измерения, адаптированные к вашему приложению.

Бесконтактное измерение температуры

Тепловизионные камеры

Работа тепловизионных камер основана на излучении невидимого инфракрасного излучения, что позволяет проводить бесконтактное измерение температуры любого объекта. Результаты выводятся на экран прибора, что позволяет быстро проанализировать термографическое изображение. Детектор инфракрасного излучения (КМОП или ПЗС) является основным элементом конструкции прибора, позволяющим проводить точную оценку тестируемого устройства или участка. По назначению камеры делятся на:

  • наблюдения - используются для съемки местности в темное время суток или в условиях плохой видимости,
  • измерительные - используются для точного измерения температуры объектов.

Тепловизоры применяются в различных отраслях промышленности, в т.ч.в в строительстве, отоплении и энергетике.

Без этих современных устройств невозможно было бы точно оценить состояние изоляции зданий, трубопроводов, компонентов систем и теплообменников.

Применяются в промышленности для диагностики шкафов распределительных устройств и контроля механизмов машин.

Рекомендуемые марки тепловизионных камер:

>> Посмотреть все тепловизионные камеры >>

Пирометры

Этот уникальный инфракрасный термометр измеряет интенсивность инфракрасного излучения объекта помещается в устройство.Лучшие пирометры оснащены лазерным прицелом, который можно наводить на определенную точку объекта.

Отличительной чертой любого пирометра является его оптика. Определяет зависимость расстояния до измеряемого объекта от его размера. Пирометр имеет так называемых измерительное пятно (также известное как поле зрения пирометра) в форме круга. Для того чтобы измерение было проведено правильно, вся точка должна лежать в пределах измеряемого объекта. Пятно измерения невидимо человеческому глазу, но его диаметр можно приблизительно определить на основе оптики.

На рынке представлено несколько типов пирометров, различающихся в основном областью измерений:

  • излучения - измеряют весь спектр излучения,
  • двухцветные - сравнивают интенсивность излучения для двух испытуемых длин волн,
  • фотоэлектрический - измерение определенного диапазона,
  • монохромный - измерение одной волны.

Пирометры идеально подходят для измерения температуры труднодоступных и опасных объектов.Они используются для контроля температуры компонентов промышленных машин, а также для управления электрическими и электронными устройствами. В строительной отрасли позволяют локализовать влажные и участки, подверженные плесени.

Научитесь калибровать промышленный термометр для измерения температуры тела

Рекомендуемые пирометр Бренды:

>> Просмотреть все пирометры >>

Промышленные термометры

Предоставляют точные и стабильные показания в требовательные производственные условия.Они доступны как в компактном панельном корпусе со светодиодным дисплеем , так и в , а также в портативных термометрах с возможностью расширения дополнительными датчиками. Счетчики этого типа измеряют температуру окружающей среды, жидкостей, газов и твердых веществ в диапазоне от -270°С до даже 1767°С . Промышленные термометры используются в качестве вспомогательного устройства для управления кондиционерами и отопительными печами. В пищевой промышленности они позволяют поддерживать нужную температуру для обработки и хранения пищевых продуктов кость.

Промышленные термометры с зондом, к которым можно подключать различные датчики температуры, являются моделями, обеспечивающими комфортную работу.

Термометры промышленные с датчиком типа:

>> Смотреть все термометры промышленные >>

Регистраторы температуры

Предназначены для измерения, контроля и регистрации температуры и влажности. Они доступны в виде стационарных устройств , с датчиками температуры и влажности, а также в виде устройств , и переносных устройств , с внутренними или внешними датчиками, размещенными на кабеле.

Считывание данных возможно на мобильных устройствах, беспроводным способом через Wi-Fi или Bluetooth или через SD-карту.

Дополнительно регистраторы температуры имеют возможность включения сигнализации при превышении установленных допустимых значений. Это идеальное устройство для объектов, для которых важны мониторинг и архивирование температуры и влажности, например, для складов, лабораторий, музеев, а также для сельского хозяйства, гостиничного бизнеса или домашнего использования.

>> Посмотреть все регистраторы температуры >>

Температурные полоски

Транспортировка и хранение многих пищевых, фармацевтических и косметических продуктов требует правильной температуры. Для предотвращения повышения или понижения температуры используются два типа температурных полос: обратимые , которые меняют цвет в зависимости от текущей температуры, и необратимые , после превышения заданной температуры происходит необратимое изменение цвета.

>> Посмотреть все температурные полоски >>

Контактное измерение температуры

Датчики и датчики температуры датчики:

  • датчики сопротивления
  • датчики термопары

Основной материал датчиков сопротивления платина .Эти щупы принято называть датчиками типа ПТ-100 или ПТ-1000 и предназначены для измерения температуры в диапазоне от -200 до +800°С.

Из-за большого диапазона рабочих температур (до 1100 °C) термопарные датчики типа K обычно используются для добавления к измерителям температуры и мультиметрам. Конструкция зонда зависит от его назначения, прибор для измерения температуры плоских поверхностей, движущихся поверхностей, воды, газов или сыпучих материалов характеризуется различным строением. Зонды, предназначенные для использования в тяжелых условиях, имеют усиленные измерительные наконечники.

>> Посмотреть все датчики температуры >>

Термометры пищевые

Термометр байонетный предназначен для измерения температуры пищевых продуктов и пищевых продуктов. Измерение проводят зондом из нержавеющей стали, который вводят в испытуемое вещество или погружают в жидкость.Пищевые термометры чаще всего применяются на предприятиях пищевой промышленности, предприятиях общественного питания и лабораториях. По способу считывания их можно разделить на:

  • цифровые оснащенные электронным дисплеем и
  • аналоговые со шкалой и стрелками.

В профессиональных моделях диапазон температур даже от -60°С до 1200°С.

>> Смотреть все гастрономические термометры >>

Рекомендуемые продукты:

Рекомендуемые продукты:

Рекомендуемые категории:

Рекомендуемые аксессуары:

Если вы думаете, что мы можем улучшить эту статью благодаря вам, пожалуйста, свяжитесь с нами по адресу: [email protected].Спасибо - Команда Конрада.

.

Комплект Voltcraft VC-TEST-KIT 100, токоизмерительные клещи и пирометр Coolmarket

Настройки файлов cookie

Здесь вы можете определить свои предпочтения в отношении использования нами файлов cookie.

Требуется для работы страницы

Эти файлы cookie необходимы для работы нашего веб-сайта, поэтому вы не можете их отключить.

Функциональный

Эти файлы позволяют использовать другие функции сайта (кроме необходимых для его работы).Включив их, вы получите доступ ко всем функциям веб-сайта.

Аналитический

Эти файлы позволяют нам анализировать наш интернет-магазин, что может способствовать его лучшему функционированию и адаптации к потребностям Пользователей.

Поставщики аналитического программного обеспечения

Эти файлы используются поставщиком программного обеспечения, под которым работает наш магазин.Они не объединяются с другими данными, введенными вами в магазине. Целью сбора этих файлов является выполнение анализа, который будет способствовать разработке программного обеспечения. Вы можете прочитать больше об этом в политике использования файлов cookie Shoper.

Маркетинг

Благодаря этим файлам мы можем проводить маркетинговые мероприятия.

.

Смотрите также