Temassız sıcaklık ölçümü. Temassız sıcaklık ölçümü için pirometreler

19.07.2023 Teşhis

Tüm elektrikli cihazlar, iletkenleri ve ekipmanı ek olarak ısıtan bir elektrik akımı geçirerek çalışır. Bu durumda normal çalışmada sıcaklığın artması ile bir kısmının çevreye atılması arasında bir denge kurulur.

Kontak kalitesinin ihlali durumunda, akımın geçiş koşulları kötüleşir ve sıcaklık yükselir, bu da arızaya neden olabilir. Bu nedenle, karmaşık elektrikli cihazlarda, özellikle enerji işletmelerinin yüksek voltajlı ekipmanlarında, akım taşıyan parçaların ısınmasının periyodik olarak izlenmesi gerçekleştirilir.

Yüksek voltaj altındaki cihazlar için güvenli bir mesafede temassız bir yöntemle ölçümler yapılır.

Uzaktan sıcaklık ölçümünün ilkeleri

Herhangi bir fiziksel beden, eşlik eden atomların ve moleküllerin hareketine sahiptir. Nesnenin sıcaklığı, bu işlemlerin yoğunluğunu etkiler ve değeri, ısı akışının değerinden yargılanabilir.

Temassız sıcaklık ölçümü bu prensibe dayanmaktadır.

"T" sıcaklığına sahip bir inceleme kaynağı, ısı kaynağından uzaktaki bir termal sensör tarafından algılanan, çevreleyen alana bir ısı akışı "F" yayar. Bundan sonra, dahili devre tarafından dönüştürülen sinyal "I" bilgi panosunda görüntülenir.

Kızılötesi radyasyonla ölçen sıcaklığı ölçmek için kullanılan aletlere kızılötesi termometreler veya kısaltılmış adı "pirometreler" denir.

Doğru çalışmaları için, yaklaşık 0,5–20 µm olan elektromanyetik dalga ölçeğindeki ölçüm aralığını doğru bir şekilde belirlemek önemlidir.

Ölçüm kalitesini etkileyen faktörler

Pirometrelerin hatası, bir dizi faktöre bağlıdır:

  1. nesnenin gözlemlenen alanının yüzeyi doğrudan görüş alanında olmalıdır;
  2. termal sensör ile ısı kaynağı arasındaki toz, sis, buhar ve diğer nesneler, optik üzerindeki kirlenme izlerinin yanı sıra sinyali zayıflatır;
  3. İncelenen vücut yüzeyinin yapısı ve durumu, kızılötesi akı yoğunluğunu ve sıcaklık ölçerin okumalarını etkiler.

Üçüncü faktörün etkisi, emisyondaki değişimin grafiğini açıklıyor mu? dalga boyundan.

Siyah, gri ve renkli yayıcıların özelliklerini gösterir.

Siyah malzemenin kızılötesi radyasyon kapasitesi Фs, diğer ürünlerin karşılaştırılması için temel alınır ve 1'e eşit alınır. Diğer tüm gerçek maddelerin katsayıları ФR, 1'den küçük olur.

Uygulamada, pirometreler gerçek nesnelerin radyasyonunu ideal bir radyatörün göstergelerine göre yeniden hesaplar.

Ölçüm aşağıdakilerden de etkilenir:

    ölçülen kızılötesi spektrumun dalga boyu;

    test maddesinin sıcaklığı.

Temassız sıcaklık ölçer nasıl çalışır?

Bilgi çıkışı yöntemine ve işlenmesine göre, yüzey ısıtmanın uzaktan kontrolü için cihazlar şu şekilde ayrılır:

    pirometreler;

    termal kameralar

Pirometre cihazı

Geleneksel olarak, bu cihazların bileşimi blok blok temsil edilebilir:

    optik sistem ve ayna ışık kılavuzlu bir kızılötesi sensör;

    alınan sinyali dönüştüren bir elektronik devre;

    sıcaklığı gösteren bir ekran;

    güç düğmesi.

Termal radyasyon akışı, optik sistem tarafından odaklanır ve termal enerjinin kızılötesi radyasyonla doğrudan orantılı bir voltaj değerine sahip bir elektrik sinyaline birincil dönüşümü için aynalar tarafından sensöre yönlendirilir.

Elektrik sinyalinin ikincil dönüşümü elektronik cihazda gerçekleşir, bundan sonra ölçüm ve sayma modülü bilgileri ekrana, genellikle de ekrana verir.

İlk bakışta, kullanıcının uzaktaki bir nesnenin sıcaklığını ölçmesi için aşağıdakilerin yeterli olduğu görülüyor:

    düğmeye basarak cihazı açın;

    incelenen nesneyi işaret edin;

    okumalar yapın.

Ancak doğru bir ölçüm için sadece okumaları etkileyen faktörleri hesaba katmak değil, aynı zamanda cihazın optik çözünürlüğü ile belirlenen nesneye olan mesafeyi de doğru seçmek gerekir.

Pirometreler, kullanıcıların rahatlığı için ölçüm nesnesine olan mesafe ile kontrollü yüzeyin kapsama alanı arasındaki oran ile karakterize edilen farklı görüş açılarına sahiptir. Örnek olarak, resim 10:1 oranını göstermektedir.

Bu özellikler birbiriyle doğru orantılı olduğundan, doğru sıcaklık ölçümü için sadece cihazı nesneye doğru bir şekilde yönlendirmek değil, aynı zamanda ölçülen bölgenin alanını seçmek için mesafeyi seçmek de gereklidir.

Daha sonra optik sistem, çevredeki nesnelerden gelen radyasyonun etkisini hesaba katmadan istenen yüzeyden gelen ısı akışını işleyecektir.

Bu amaçla, geliştirilmiş pirometre modelleri, sıcaklık sensörünü nesneye doğrultmaya yardımcı olan ve kontrollü yüzey alanının belirlenmesini kolaylaştıran lazer hedef göstergeleri ile donatılmıştır. Farklı çalışma ilkelerine sahip olabilirler ve eşit olmayan işaretleme doğruluğuna sahip olabilirler.

Tek lazer ışını sadece yaklaşık olarak kontrol edilen bölgenin merkezinin yerini gösterir ve sınırlarının yanlış bir şekilde belirlenmesini mümkün kılar. Ekseni, pirometrenin optik sisteminin merkezine göre yer değiştirmiştir. Bu bir paralaks hatası verir.

koaksiyel yol bu eksiklikten muaftır - lazer ışını, cihazın optik ekseni ile çakışır ve ölçülen alanın merkezini doğru bir şekilde gösterir, ancak sınırlarını belirlemez.

Kontrol edilen alanın boyutunun bir göstergesi, hedef tanımlayıcıda şu şekilde sağlanır: çift ​​lazer ışını. Ancak nesneye küçük mesafelerde, hassasiyet alanının başlangıçtaki daralması nedeniyle bir hataya izin verilir. Bu dezavantaj, kısa odak uzaklığına sahip lenslerde güçlü bir şekilde kendini gösterir.

Çapraz lazerli hedef belirleyiciler kısa odaklı lenslerle donatılmış pirometrelerin doğruluğunu artırın.

Tek dairesel lazer ışını kontrol bölgesini belirlemenizi sağlar, ancak aynı zamanda paralaksa sahiptir ve kısa mesafelerde cihazın okumalarını abartır.

Dairesel hassas lazer işaretçi en güvenilir şekilde çalışır ve önceki tasarımların tüm eksikliklerinden yoksundur.

Pirometreler, diğer bilgilerle desteklenebilen metin-sayısal ekranla sıcaklık hakkındaki bilgileri görüntüler.

Termal kamera cihazı

Bu sıcaklık ölçüm cihazlarının tasarımı, pirometrelerinkine benzer. Kızılötesi radyasyon akışının alıcı elemanı olarak hibrit bir mikro devreye sahiptirler.

Işığa duyarlı epitaksiyel katmanıyla, IR akışını yoğun katkılı bir alt tabakadan algılar.

Hibrit mikro devreli termal kamera alıcısının cihazı resimde gösterilmektedir.

Termal kameraların matris dedektörlere dayalı termal hassasiyeti, sıcaklığı 0,1 derecelik bir doğrulukla ölçmeyi mümkün kılar. Ancak, bu tür yüksek hassasiyetli cihazlar, karmaşık laboratuvar sabit kurulumlarının termograflarında kullanılır.

Bir termal kamera ile çalışmanın tüm yöntemleri, bir pirometre ile aynı şekilde gerçekleştirilir, ancak ekranında, tüm parçaların ısınma durumu dikkate alınarak, halihazırda revize edilmiş bir renk aralığında sunulan elektrikli ekipmanın bir resmi görüntülenir.

Termal görüntünün yanında renkleri bir sıcaklık aralığına dönüştürmek için bir ölçek bulunur.

Bir pirometre ile termal kameranın çalışmasını karşılaştırırken farkı görebilirsiniz:

    pirometre, kontrol ettiği alandaki ortalama sıcaklığı belirler;

    Termal kamera, gözlemlediği bölgede bulunan tüm bileşenlerin ısınmasını değerlendirmeyi mümkün kılar.

Temassız sıcaklık ölçerlerin tasarım özellikleri

Yukarıda açıklanan cihazlar, elektrikli ekipmanların çalıştığı birçok yerde sıralı sıcaklık ölçümlerine izin veren mobil modellerdir:

    güç ve ölçüm transformatörleri ve anahtarlarının girişleri;

    yük altında çalışan ayırıcıların kontakları;

    bara sistemlerinin montajı ve yüksek gerilim dağıtım panosu bölümleri;

    havai elektrik hatlarının tellerinin bağlantı noktalarında ve diğer anahtarlama güç devrelerinin yerlerinde.

Ancak bazı durumlarda, elektrikli ekipmanlar üzerinde teknolojik işlemler yapılırken, temassız sıcaklık ölçerlerin karmaşık tasarımlarına ihtiyaç duyulmaz ve kalıcı olarak kurulan basit modellerle idare etmek oldukça mümkündür.

Bir örnek, bir doğrultucu uyarma devresi ile çalışırken bir jeneratör rotor sargısının direncini ölçmek için bir yöntemdir. İçinde büyük alternatif voltaj bileşenleri indüklendiğinden, ısınması sürekli olarak izlenir.

Uyarma sargısındaki sıcaklığın uzaktan ölçümü ve gösterimi, dönen bir rotor üzerinde gerçekleşir. Sıcaklık sensörü kalıcı olarak en uygun kontrol bölgesinde bulunur ve kendisine yöneltilen ısı ışınlarını algılar. Dahili devre tarafından işlenen sinyal, bir işaretçi ve bir ölçekle donatılabilen bir bilgi görüntüleme cihazına gönderilir.

Bu prensibe göre çalışan şemalar nispeten basit ve güvenilirdir.

Amaca bağlı olarak, pirometreler ve termal kameralar cihazlara ayrılır:

    çok sıcak nesneleri ölçmek için tasarlanmış yüksek sıcaklık;

    düşük sıcaklık, donma sırasında parçaların soğumasını bile kontrol edebilen.

Modern pirometrelerin ve termal kameraların tasarımları, uzak bilgisayarlar aracılığıyla iletişim sistemleri ve bilgi aktarımı ile donatılabilir.

Pirometre adı verilen temassız sıcaklık ölçümü cihazlarının kullanım kapsamı çok geniştir, demiryolu taşımacılığı, metalurji, enerji, konut ve toplumsal hizmetler, tıp, inşaat, bilimsel araştırma, enerji tasarrufu. Ancak, enerji tasarrufuna, binaların ve yapıların ısı kayıplarının azaltılmasına yönelik uzun süredir gözle görülür bir eğilimin olduğu inşaat sektörüyle özellikle ilgileniyoruz.

Pirometreler bu sorunu çözmeye yardımcı olur - temassız bir yöntemle ısıtma ve havalandırma sistemlerini teşhis etmek için "soğuk köprüler", zayıf ısı yalıtımı olan alanlar, pencere ve kapı bloklarının birleşim yerlerindeki boşlukları aramak uygundur. Tabii ki, çok daha uygun cihazlar var - termal kameralar, ancak bunlar açıkça bir "özel tüccar" araçlarının ötesinde. Ancak pirometre ucuzdur ve çok net çalışmasa da görevlerinin üstesinden gelir.

Herhangi bir pirometrenin çalışma prensibi, ölçüm nesnesinin termal radyasyon gücünün herhangi bir opak yüzeyden, özellikle kızılötesi ve görünür ışık aralıklarında ölçülmesine dayanır. IR-T1 yüksek görüş oranına (10:1, pratikte bu, 10 m mesafede 1 m çapındaki bir alandaki sıcaklığı ölçtüğü anlamına gelir) ve alan da dahil olmak üzere geniş bir ölçülen sıcaklık aralığına sahiptir. negatif değerler. Bu tür göstergelerle fiyatı çok ılımlı görünüyor.

Kızılötesi pirometre FLIR TG165 (temassız termometre)

Pirometreler ve termal kameralar arasındaki fark basittir. İlki, ölçüm başına yalnızca bir sıcaklık değeri elde edebilirken, ikincisi, birçok ölçülen değeri olan bir nesnenin kızılötesi görüntüsünü hemen üretir. Ancak gerçek şu ki, her noktanın sıcaklığını ölçmek için ayrı bir sensöre ihtiyaç var. Kaç nokta ölçülür - bu kadar çok sensör olmalıdır (bazen termal kameralarla donatılmış bazı elektronik "hileler" sorunu temelde çözmez).

Ve herhangi bir termal kameranın fiyatı, en çok, kompakt bir matriste birleştirilmiş sensörlerin sayısına bağlıdır. En ucuz modelleri bile on binlerce rubleye mal oluyor ve profesyonel modeller de birkaç yüz bin rubleye mal olabilir. Termal kamera, en basiti bile, tam bir LCD ekrana sahiptir, verileri bellekte depolayabilir ve görüntü aktarımı ve analizi için bir bilgisayara bağlanabilir.

Sıcaklık, fırınlar ve buhar kazanlarından donduruculara kadar çoğu ekipman türünde sorunların teşhisinde önemli bir kriterdir. Ekipman kontrolü sırasında, kontrol edilen nesnenin sıcaklığının normal çalışmaya göre çok düşük veya yüksek olduğu tespit edilirse, bu, acil durum olasılığı hakkında bir uyarı işlevi görmelidir.

Sıcaklık ölçüm yöntemleri arasında iki ana yöntem ayırt edilebilir: temaslı ve temassız sıcaklık ölçümü. Bununla birlikte, birçok durumda temaslı termometreler sıcaklığı gerçek zamanlı olarak ölçmek için çok yavaştır, ayrıca ölçüm nesnesi ulaşılması zor bir yerde olabilir. Taşınabilir kızılötesi pirometrelerin kullanılması bu sorunları önler. Pirometreler anında, doğru ölçümler sağlar ve kullanımı son derece kolaydır. Sıcak yüzeylerle veya hareketli nesnelerle teması yoktur. Aslında, küçük sorunları ciddi hale gelmeden teşhis etmek ve belirlemek için daha iyi ve ucuz bir araç yoktur.

Pirometrenin çalışma prensibi (temassız termometre), nesneden yayılan termal radyasyonun gücünü, özellikle görünür ışık ve kızılötesi radyasyon aralıklarında ölçmek içindir.

Sunulan hem yerli hem de yabancı cihazların yelpazesi çok geniş olduğundan ve kural olarak belirli amaçlara uyarlandığından, seçim yaparken planlanan ölçümler için ne tür bir pirometreye ihtiyaç duyulduğunu açıkça tanımlamalısınız. Sabit pirometreler çok doğru sonuçlar verir ve işlevsellik açısından çok zengindir, ancak hareket halinde ve saha ölçümleri için tasarlanmamıştır. Bu tür pirometreler kalibrasyon ve ayarlama, kara cisim modellerinde test gerektirir ve ölçümlerin yüksek güvenilirliğine, doğruluğuna ve doğruluğuna ve sonuçları sunmanın rahatlığına rağmen, böyle bir pirometreyi her zaman elinizin altında bulundurmak zordur. Üretim koşullarında, sıcaklık değerlerini anında ve kabul edilebilir bir doğruluk düzeyinde elde etmenizi sağlayan kompakt taşınabilir termometreler kullanışlıdır. Ayrıca, taşınabilir ve sabit bir endüstriyel pirometre arasında seçim yaparken, endüstriyel cihazlar için çok daha yüksek olan fiyat önemli bir rol oynar.

Pirometrelerin ana teknik özelliklerini göz önünde bulundurun seçim yaparken dikkate alınması gereken.

İlk nokta, değeri kontrol edilmesi planlanan sıcaklık aralığıdır. Burada uygulama alanı ve sıcaklık ölçümü için görevler esas olarak rol oynamaktadır. Bir pirometre kullanma ihtiyacı, örneğin binaların enerji denetimleri ve ortam koşullarındaki diğer ölçümlerle sınırlıysa, -30 ila +50 °C sıcaklık aralığı oldukça tatmin edici olacaktır. Pirometrenin endüstriyel tesislerde sıcaklık kontrolü için kullanılması gerekiyorsa, burada yukarıda belirtilenden birkaç kat daha yüksek sıcaklıklarda çalışabilen pirometrelere zaten ihtiyaç vardır. Bir pirometrenin maliyeti de bu parametreye bağlıdır.

Dikkat etmeye değer ikinci nokta, sıcaklık çözünürlüğüdür. Aslında bu, pirometre okumalarının doğruluğudur, çünkü bu değer pirometre tarafından algılanan en küçük sıcaklık farkını karakterize eder. Genellikle, elde edilen sonuçların doğruluğunu etkileyen bir dizi ikincil koşul vardır ve bunların etkilerinin derecesi, bir derecenin yüzde biri ile birkaç derece arasında ifade edilebilir.

Pirinç. 1. Pirometre Pro "sKit MT-4003

Pirinç. 2.

-de bir pirometre seçmek nişan göstergesi gibi bir parametreyi incelemek mantıklıdır. Cihazın fiyatı büyük ölçüde boyutuna bağlıdır. Nişan indeksi, ölçüm nesnesi üzerindeki alet kontrol noktasının çapının nesneye olan uzaklığa oranıdır ve D:S ile gösterilir. Kontrol noktası, sıcaklık kontrolü için gereken yayılan alanın minimum çapıdır. Böylece daha yüksek nişan indeksine sahip bir pirometre ile geometrik boyutları daha küçük olan bir cismin sıcaklığını ölçmek mümkündür. Doğru sıcaklık ölçümü için nesnenin boyutları, cihazın kontrol noktasının boyutundan fazla olmalıdır. Örneğin, pirometrenin nişan indeksi 1:100 ise, bu, 10 m mesafede kontrol noktasının yalnızca 10 cm, 2,5 m - 2,5 cm mesafede olacağı anlamına gelir.

Ayrıca tüm yarı iletken cihazlar için zorunlu bir özellik, çalışma sıcaklığı aralığıdır. Bu parametre, cihazın normal şekilde çalışabileceği ve sıcaklık değişikliklerinin cihazın metrolojik özelliklerini etkilemeyeceği sıcaklık koşullarını karakterize eder. Bu özelliği dikkate alarak bir pirometre seçerken, termal şoku telafi etme imkanı sağlayan ve aynı zamanda keskin bir değişiklikle tüm çalışma sıcaklıkları aralığında ölçüm doğruluğunu koruyan cihazı kalibre etme olasılığı dikkate alınmalıdır. ortam sıcaklığında sübjektif olarak sıcaktan soğuğa ve tersi.

Yukarıdaki tüm özelliklere ek olarak, bilgi görüntüleme koşullarına da dikkat etmek mantıklıdır. Kural olarak, herhangi bir modern pirometre, ölçüm verilerini gösteren bir LCD ekrana sahiptir. Periyodik olmayan ölçümler için bu genellikle yeterlidir.

Modern uzak kızılötesi termometrelerin ergonomisine gelince, neredeyse hepsinin uygun bir vücut şekli ve kontrolü vardır. En yaygın vücut şekli tabancadır. Cihazın bu versiyonu iş için en uygun olanıdır.

Çoğu pirometre modelinde, menü düğmeleri ve ekran kullanıcıya doğru yerleştirilmiştir - bu, onu yalnızca bir parmakla kontrol etmenizi sağlar. Bu cihazlardaki tetikleyici, "başlat" düğmesinin rolünü oynar. Basıldığında, yüzey genellikle taranır, serbest bırakıldıktan sonra ekranda veri tutma işlevi tetiklenir.

Tablo, dört üreticinin düşük maliyetli bütçeli pirometre modellerinin teknik özelliklerini göstermektedir: Aynı sınıftaki Pro "sKit, AXIOMET, MASTECH ve HIOKI. Ele alınan pirometre modellerinin özelliklerinden aşağıdakiler not edilebilir: Pro" sKit MT-4003 pirometre (Şek. 1) yönetimi en uygun olan değildir. Tüm menü düğmeleri kasanın yan tarafında bulunur. Tek elle kontrol etmek zor olacak. Ancak panelde HIOKI'deki gibi üç değil beş düğme olduğundan, sıcaklık birimi menüye girmeden değiştirilebilir. Pro'sKit MT-4003 ile HIOKI ve AXIOMET arasındaki bir diğer önemli fark, alınan ölçümleri hafızaya kaydetme fonksiyonunun olmamasıdır.

Masa

Özellikler ucuz bütçe pirometre modelleri

Özellikler

HIOKI 3419-20

Profesyonel "sKit MT-4003

AXIOMET AX-7530

MASTECH MS6530

İşlev

Kızılötesi, uzaktan sıcaklık ölçer

Hassas temassız sıcaklık ölçümü. K tipi termokupl ile sıcaklık ölçümü (temas yöntemi)

Hassas temassız sıcaklık ölçümü

Lazer

IEC60825-1:1993 + A1:1997 + A2:2001 SINIF 2 LAZER

Güvenlik sınıfı 2 lazer, güç

Güvenlik sınıfı 2 lazer, güç

Ölçüm sıcaklığı aralığı

-35 ila +500 °C

-30 ila +550 °C

-32 ila +480 °C

(pirometre), -50 ila +1370 °C (K tipi termokupl)

-20 ila +537 °C

Kesinlik

Değerin ±%10'u -35 ila -0,1 °C aralığında ± 2 °C Değerin ± %2'si veya 0 ila +500 °C aralığında ± 2 °C

±(2 °C/4 F) -30 ila +100 °C arasında 101 ila +550 °C arasında okumanın ±%2'si

± 5 °C -32 ila -20 °C aralığında ± %1,5, ± 2°C -20 ila +200 °C aralığında ± %2,0 değerin ± 2 °C aralığında 200 ila +200 °C +480°C

-20 ila +50°C aralığında ±2,5°C Değerin ±%1,5'i, 50 ila +537°C aralığında ±1°C

Ayrık ölçüm

0,1°C (0,2 F)

0,5/1 °C (otomatik seçim), 1 F

0,1°C (0,1 F)

0,1°C (0,1 F)

çalışma mesafesi

60 cm'den 30 m'ye

12 m'ye kadar

spektral karakteristik

6 ila 14 mikron

6 ila 14 mikron

8 ila 14 mikron

8 ila 14 mikron

görme

Lazer 1 mW (maks), kırmızı

Lazer 1 mW (sınıf 2), kırmızı

Lazer 1 mW (sınıf 2), kırmızı

Görüş göstergesi

D:S = 8:1

D:S = 10:1

D:S = 13:1

D:S = 12:1

Termal radyasyon telafisi

0,01'lik artışlarla 0,17'den 1,00'e

0,01'lik artışlarla 0,1'den 1,00'e

0,95

Sürekli çalışma süresi

Yaklaşık 55 saat (mangan pil). Lazer açıkken ve arka ışık kapalıyken yaklaşık 80 saat (alkalin pil)

Lazer ve arka ışık açıkken yaklaşık 9 saat

Ek özellikler

Max / min değerlerinin görüntülenmesi, ayarlanan limitlerin üzerindeki sıcaklık çıkışı için alarm fonksiyonu,

arkadan aydınlatmalı ekran, ölçümlerin hafızada saklanması (50 değer)

Maks / min değerlerin gösterimi, ayarlanan limitleri aşan sıcaklık için alarm fonksiyonu, ekran arka ışığı

Maks/min değerlerin gösterimi, ayarlanan limitleri aşan sıcaklık için alarm fonksiyonu, ekranın arka aydınlatması, 20 adede kadar ölçümün hafızada saklanması

Maks/min değerlerin gösterimi, ekran aydınlatması

Boyutlar (G x Y x D)

46x172x118mm

42x148x105mm

56x175x118mm

56x190x162mm

Ağırlık

220 gr

157 gr (pil dahil)

290 gr (pil dahil)

267 gr (pil dahil)

İncelenen tüm pirometreler arasında, AXIOMET AX-7530 ekranı (Şekil 2) aynı anda belki de çoğu parametreyi ve ayarı gösterir. Termal emisyon, mevcut sıcaklık, ölçü birimi, lazer görüş göstergesi, pil göstergesi ve ayrıca menü seçenekleriyle birlikte bir satır daha. Pirometre kolunun altında, K-tipi kontak termokuplunu bağlamak için bir konektör vardır. MASTECH MS 6530 pirometre (Şekil 3), boyutuyla ayırt edilir. Diğer modellerle karşılaştırıldığında daha genel, kulp çok daha uzun ve ekran çok daha büyük. MASTECH MS 6530, en mütevazı işlevselliğe sahiptir. Bu optik çözünürlük indeksi, AXIOMET AX-7530 pirometrede (13:1) en yüksek ve HIOKI 3419-20'de (Şekil 4) (8:1) en küçüktür.

Ergonomi açısından AXIOMET AX-7530 ve HIOKI 3419-20 pirometreler kesinlikle başı çekiyor. Hoş gövde renkleri, rahat şekil ve kontrol bu modellerin lehine konuşur.

Aynı sınıftaki kızılötesi pirometreleri karşılaştırdıktan sonra, en pahalı pirometrenin teknik performansı açısından daha ucuz modellere göre daha düşük olduğu görülebilir. Bu, cihazın sınıfı ile açıklanabilir. Yine de o Japon! Performansı ve işlevselliği hakkında herhangi bir şikayet yoktur.

Bu ölçüm cihazları sınıfında, maliyetin teknik parametrelere bağımlılığını izlemek zordur. Optik çözünürlüğün 50:1'e ulaştığı ve ölçüm aralığının 1250 °C'ye ulaştığı ve bir PC ile senkronizasyon olasılığının olduğu profesyonel pirometrelerle karşılaştırıldığında gözle görülür bir fark görülür. Ancak sırasıyla fiyatları, bütçe modellerinin maliyetinden birkaç kat daha yüksektir.

Yüzey sıcaklığı ölçümü, ısı tasarruf tesislerinin organizasyonunda, elektronik cihazların tamirinde, inşaat işleri, farklı tür kontrol. İşlemin hızı, ölçüm yerinin erişilememesi vb. nedenlerle temaslı tip bir termometre ile bu tür bir ölçümü gerçekleştirmek çoğu zaman mümkün değildir. temassız yöntem Böyle bir cihaza pirometre denir.

Pirometrelerin seri üretimi geçen yüzyılın altmışlı yıllarında başladı. İlk taşınabilir cihaz, 1967 yılında ABD Wahl Corporation tarafından tasarlanmış ve satışa sunulmuştur.

Pirometre adı Yunanca ısı ve ölçü kelimelerinden gelir. Bu, vücut sıcaklığını temassız bir şekilde ölçebilen bir cihazdır. Çalışma prensibi, nesnenin termal radyasyonunun analizine dayanmaktadır.

Isıtıldığında, herhangi bir madde ışık ve ısı ışınları yayma özelliğine sahiptir. Isıtma sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, radyasyon o kadar güçlü olur. Radyasyon türlerinden biri kızılötesidir. Radyasyonun parlaklığı sıcaklıkla ilişkili olduğundan, parlaklık belirlenerek sıcaklık da ölçülebilir.

Cihaz sınıflandırması

Cihazlar aşağıdaki tiplere göre sınıflandırılır:

Teknik özellikler

  • optik çözünürlük Bu, yakalama alanının alanının maddeye olan mesafeye oranı ile karakterize edilen bir göstergedir. Bu parametre, cihazın tipine bağlıdır ve 2:1 ile 600:1 arasında değişebilir. Puan ne kadar yüksek olursa o kadar iyidir. Profesyonel alan dışında kullanıldığında bu çözünürlük yaklaşık 15:1'dir.
  • Çalışma aralığı. Öncelikle cihazda kullanılan sensörlerin özelliklerine bağlıdır. Değeri eksi 35 ile artı 800 derece arasında olabilir.
  • Kesinlik. Bu değer, ölçümler sırasında sıcaklık değişiminin sınırlarını karakterize eder ve cihazın doğru kalibrasyonuna bağlıdır. Ortalama olarak, pirometrelerin doğruluğu% 1,5'tir.
  • emisyon. Kesinlikle siyah bir nesnenin gücünün ölçülen yüzeye oranı genellikle yaklaşık 0,95 olarak alınır.

Sınıflandırmadan bağımsız olarak, pirometreler çeşitli seçeneklerle de tedarik edilebilir. Örneğin, kişisel bir bilgisayara, ek güç kaynaklarına, önceki ölçümleri hatırlamaya, bir saate, bir lazer işaretçiye, Fahrenheit'ten Santigrat'a geçişe vb.

Mevcut bir cihazın kullanımına ilişkin detaylı bilgi, cihazın pasaportundan ve kullanım talimatlarından alınabilir. Aşağıda belirtin herhangi bir cihaz türünü kullanmak için genel öneriler.

Ölçüm prosedürünün kendisi zorluklara neden olmamalıdır. Cihazı açmanız, ölçülecek nesneye nişan almanız, düğmeye (tetiğe) basmanız ve ekranda elde edilen değeri okumanız yeterlidir.

kendi kendine üretim

Temassız bir yöntemle sıcaklığı ölçmek için pirometre şemaları karmaşıktır, kurulum sıkıdır, kalibrasyon fabrika cihazlarının varlığını gerektirir. Çinli çevrimiçi mağazalardaki bitmiş cihazların maliyeti herkes için kabul edilebilir olsa da.

Kızılötesi pirometre satın alırken kullanım kılavuzunun olduğundan emin olmalısınız. Pirometre basit bir cihaz değildir, bu nedenle işlevleri kendi başınıza çözmeniz sorunlu olacaktır. Talimatlar, doğru kullanım için gerekli temel noktaları açıklar. İşte bunlardan bazılarına bir örnek:

  • çıktıların mevcudiyeti ve yazılım türü;
  • hata bilgisi;
  • atalet katsayısı;
  • odaklama yetenekleri;
  • sıcaklık gradyanı;
  • çalışma spektrum değerleri;
  • radyasyon miktarı.

Prensip olarak, kendi elleriyle üretimi mümkündür. Pirometrenin nasıl çalıştığını anlayarak, parlaklık tipi bir cihaz monte edebilirsiniz. Bunun için ihtiyacınız olacak:

  1. fotometrik ampul;
  2. Göz merceği;
  3. ışık filtresi;
  4. pil;
  5. reosta;
  6. miliampermetre;
  7. boru.

Tüpün bir ucuna mercek görevi görecek bir mercek yerleştirilmiştir. Ortaya bir ampul takılır ve diğer uca bir göz merceği takılır. Ampul, güç kaynağına bir reosta ve bir miliampermetre aracılığıyla bağlanır.

Ölçümler aşağıdaki gibi yapılır. Teleskop merceği incelenen nesneye yönlendirilir ve maksimum görüntü netliği elde edilir. Bundan sonra, pilden güç sağlanır ve filaman, ısıtılan yüzeyin parlaklığına karşılık gelen bir reosta ile ısıtılır. Ardından, miliammetreyi kullanarak sıcaklığı hesaplayın. Ancak bunun için önce sıcaklığın miliammetre göstergelerine karşılık gelmesi için bir referans tablosu derlemeniz gerekir.

Işık filtreleri, tayfın kırmızı kısmını emmenin yanı sıra, yüksek sıcaklık değerlerinde radyasyonun parlaklığını azaltmaya yarar. Böyle bir pirometrenin ölçüm doğruluğu, genellikle yaklaşık ± %2 olmasına rağmen, düşük olacaktır.

Özetle, sıcaklıkları ölçmek için not ediyoruz ulaşılması zor yerlerde temassız bir pirometre, kızılötesi kullanmak daha iyidir. Bu tür bir termometre, güvenilirliği ile karakterize edilir, ancak sıcaklığı yalnızca tek bir noktada ölçmenize izin verir. Geniş alanlardaki sıcaklıkları ölçerken termal kamera kullanılmalıdır. Köklü pirometre üreticileri şunlardır: Testo, Optris ve Raytek ve bunlara dikkat etmelisiniz.

Pirometreler, bir nesnenin sıcaklığını temassız bir yöntemle belirlemeye yarayan cihazlardır. Pirometrenin bir özelliği düşük maliyetidir. Bir nesnenin sıcaklığını ölçmek için cihazı ona doğrultmak gerekir, sonuç olarak sıcaklığı belirlenir.

Çeşit

Pirometreler belli kriterlere göre sınıflandırılır ve ana tiplere ayrılır.

Temel çalışma prensibine göre:
  • Optik görünür ışık spektrumu ve kızılötesi görünmez ışınlar aralığında çalışan cihazlar.

1 - Objektif
2 - Zayıflatıcı ışık filtresi
3 - Lamba
4 - Lamba filamanı
5 - Milivoltmetre
6 - Reosta
7 - Reostat motoru
8 - Tek renkli ışık filtresi
9 - Mercek
10 - Reostatın halka kolu
11 - Cihaz tanıtıcısı

Çalışma prensibi, nesnenin radyasyonunun parlaklığını, radyasyonu önceden bilinen ipliğin parlaklığı ile karşılaştırmaya dayanır. Mercek aracılığıyla ısıtılmış bir nesneden gelen bir ışık demeti cihaza girer. Göz merceği boyunca, gözlemci nesnenin parlaklığını görür ve sıcaklık lambası filamanının parlaklığıyla karşılaştırır.

Böyle bir karşılaştırma, özel bir ışık filtresi oluşturan tek renkli ışıkta yapılır. İplik pilden ısıtılır, parlaklığı bir reosta tarafından düzenlenir. Sıcaklık, ipliğin parlamasına göre derece olarak derecelendirilen pirometrenin milivoltmetresinin okunmasıyla belirlenir.

  • radyometreler(kızılötesi), radyasyon yöntemini sınırlı bir kızılötesi ışın aralığı için uygulamak. İşaretleme doğruluğunu sağlamak için bir lazer işaretçi ile donatılmıştır.

1 - Objektif
2 - Diyafram
3 - Lamba
4 - Bakır kasa
5 - Konut
6 - Işık filtresi
7 - Mercek
8 - Kızdırma
9 - Milivoltmetre
10 - Kızdırma

Çalışma prensibi, ısıtılmış bir nesneden gelen termal radyasyonun, bir termokupl'a bağlı olan cihazın hassas elemanı tarafından yakalanması ve odaklanmasıdır. Cihaz, lensli bir gövdeden oluşur. Pirometrenin hassas kısmı, ısıpil şeklinde yapılmış 4 termokupl bağlantısının lehimlendiği haç biçimli bir platin plaka şeklinde yapılmıştır.

Algılama elemanı soğutulduğunda veya ısıtıldığında, bu termokupllar da ısınır. Termokupllar ve platin plaka, algılama elemanına geçen ısı ışınları için delikleri olan bakır bir mahfaza içine alınmış cam bir tüp içindedir. Termokuplların uçları lamba tabanı boyunca yönlendirilir ve terminallere bağlanır.

Pirometreyi işaret ederken, nesnenin teleskop içinde olduğundan ve görüş alanını kapattığından emin olmak gerekir. Görüntü netliği, mercek hareket ettirilerek elde edilir. İnsan gözünü parlak ışıktan korumak için bir ışık filtresi kullanılır. Terminallerin yanında bulunan bir kol ile hareket eder.

Optik cihazlar ayrıca şunları paylaşır:
  • Tsvetovy e, multispektral, bir nesnenin parlaklık enerjisini spektrumun diğer bölgeleriyle karşılaştırarak çalışır. En az iki çalışma alanına başvururlar.
  • parlaklık pirometreler. Kaybolan iş parçacığı olan cihazlar olarak adlandırılırlar. Çalışma, yüzeyin radyasyonunun elektrik akımının geçtiği ipliğin radyasyonunun değeri ile karşılaştırılmasına dayanmaktadır. Akım gücünün büyüklüğü, nesnenin incelenen sıcaklığının değeridir.
Nişan alma yöntemine göre, pirometreler aşağıdakilere ayrılır:
  • lazerli görünüş.
  • optik ile rehberlik.
Emisivite türüne göre:
  • İLE kalıcı katsayı.
  • değişken ile katsayı.
Taşıma yöntemi:
  • Taşınabilir(mobil) ölçüm hareketliliğinin gerekli olduğu üretim alanlarında kullanılır. Şiddetli iklim ve endüstriyel koşullarda çalışmak üzere tasarlanmıştır. 5 mm büyüklüğündeki nesnelerin termal durumunu belirlemeyi mümkün kılan artırılmış bir optik çözünürlüğe sahiptirler. Taşınabilir cihazlar, sıcaklığı ölçmek ve sıcaklık rejimine uygunlukla ilişkili karmaşık teknolojik süreçleri izlemek için çeşitli endüstrilerde kullanılmaktadır.

  • Sabit Ağır sanayide kullanılan pirometreler. Metal dökümhanesindeki üretim sürecinin yanı sıra plastik elemanların imalatı üzerinde sürekli kontrol sağlamaya hizmet eder. İşçilerin güvenliği açısından sıcaklık sensörlerinin kullanılmasının mümkün olmadığı ulaşılması zor yerlere monte edilirler.

Çalışma sıcaklığı:
  • Yüksek sıcaklık (+400 dereceden fazla). Yüksek derecede ısıtılmış nesneleri ölçmek için kullanılır.
  • Düşük sıcaklık (-30 dereceye kadar). Vücutların sıcaklığını negatif değerlerde incelemeye yarar.
Cihaz ve iş

Sıcaklık, kontakt modellere ayrılan çeşitli cihazlar ve uzaktan ölçüm yöntemi ile ölçülebilir. Pirometreler, uzak çalışma prensibine sahip cihazlardır.

Pirometre standart versiyon tabanca şeklinde yapılmıştır. Ölçülen sıcaklık parametreleri hakkında bilgi görüntüleyen küçük bir likit kristal ekrana sahiptir.

Kullanışlı muhafaza ve kontrol paneli, lazer yönlendirme ve artırılmış doğruluk, bu aleti mühendislik ve teknik çalışanlar arasında popüler hale getirdi. Enstrüman ekranı dijital veya analog olabilir. Gerekli ölçüm doğruluğunu sağlamak için radyasyon yüzeyinin çapının 15 mm'den az olmamasına izin verilir.

Bir pirometrenin işlevleri genellikle şunları içerir:
  • Belirli bir ölçüm sınırına ulaşıldığında görsel ve sesli sinyal.
  • Bir dizi ölçüm arasından en büyük ve en küçük değerin belirlenmesi.
  • Bilgi depolamak için dahili bellek.

Yenilikçi pirometre modelleri, bilgileri harici bir sürücüye veya bilgisayara aktarmak için bir USB çıkışı ile donatılmıştır.

Bir pirometrenin görevi, ısıtılmış bir yüzeyden yayılan ısı dalgalarını belirlemektir. Cihazın şeması aşağıda gösterilmiştir.

1 - Ölçülen nesne
2 - Termal radyasyon
3 - Optik
4 - Ayna
5 - Vizör
6 - Vizör ekseni
7 - Ölçme ve sayma cihazı
8 - Elektronik dönüştürücü
9 - Konut
10 - Düğme
11 - Sensör

Termal radyasyon pirometre sensörüne soketten girer. Sensörde, ısı enerjisi bir elektrik akımı sinyaline dönüştürülür. Alınan bu sinyalin gücü, incelenen nesnenin sıcaklığına bağlıdır. Sıcaklık ne kadar yüksek olursa, sensörde üretilen akım miktarı o kadar fazla olur.

Daha sonra sinyal, LCD ekrana bilgi sağlayan elektronik dönüştürücüye beslenir. Pirometre çeşitlerinden biri, ısı radyasyonu spektrumunu bir referans spektrumu ile karşılaştırma prensibi üzerinde çalışan termal kameralardır.

Çok renkli bir ekranda, cihazın kapsama alanına düşen nesnelerden gelen termal radyasyonun etkisinden bir görüntü projeksiyonu belirir. Spektrum parametreleri kullanılarak sıcaklık değeri belirlenir ve malzeme yüzeyindeki dinamik değişimi net bir şekilde gözlenir. Termal kameralar, konut ısıtma işlevini izlemenin yanı sıra gizli bir alana yerleştirilmiş soğutma sıvısı sızıntılarını tespit etmek için popüler hale geldi.

Teknik özellikler

Pirometrelerin çalışmasına, bir cihaz modeli seçerken dikkate alınan kendi özel parametreleri eşlik eder, bu parametrelerin analarını daha ayrıntılı olarak ele alacağız.

optik çözünürlük

Bu parametre, sıcaklık ölçümü için incelenen nesnenin alanını belirler ve cihaz merceğinin görüş açısına bağlıdır, görüş açısı ne kadar büyük olursa, nesneye olan mesafeyi hesaba katarak olası çalışma alanı o kadar büyük olur.

Doğru bir çalışma gerçekleştirmenin ana koşulu, cihazı tam olarak ölçülen yüzeye doğrultmaktır. Yakalama alanı daha büyükse, sıcaklık büyük bir hatayla belirlenecektir. Optik çözünürlük, pirometre yakalama boyutunun (çap) nesneye olan uzaklığa oranının değeridir.

Bu parametre, cihaz modeline bağlıdır ve geniş ölçüde değişir: 2:1 ila 600:1. Daha yüksek çözünürlüklü rakam, endüstriyel üretimde yüzey sıcaklıklarını ölçmek için kullanılan profesyonel pirometreleri ifade eder. Ev içi koşullar için, 10: 1 optik çözünürlüğe sahip pirometre modelleri oldukça uygundur.

çalışma aralığı

Çalışma aralığının değeri, cihazın sensörünün özelliklerine bağlıdır. Çoğu zaman, bu parametre -30 +360 derece aralığındadır. Evsel ihtiyaçlar için, her türlü pirometre oldukça uygundur, çünkü ısıtma sisteminde soğutucunun en yüksek sıcaklığı 110 dereceyi geçmez.

Kesinlik

Bu değer, ölçüm sırasında sıcaklık dalgalanmalarının sınırlarını gösterir ve cihazın doğru ayarlarına bağlıdır. Pirometrelerin ortalama doğruluğu %2'dir.

Emisivite

İncelenen yüzeyin ısı yayılım gücünün tamamen siyah bir cismin ışınım gücüne oranı emisivite olarak adlandırılır. Siyah, parlak olmayan nesnelerin emisyon değeri 0,95'tir. Bu nedenle, birçok uzaktan sıcaklık ölçüm cihazı bu değere ayarlanmıştır.

Bununla birlikte, alüminyumdan yapılmış ve parlak bir şekilde parlatılmış bir nesnenin sıcaklığını ölçmeye çalışırken, cihaz ekranındaki sıcaklık değeri gerçek sıcaklıktan çok farklı olacaktır.

Sıcaklık çalışmalarının gerekli doğruluğunu sağlamak için çoğu cihaz, ışık noktasının merkezde olmadığı, ancak optimum ölçüm sınırını belirlediği bir lazer işaretçi ile donatılmıştır.

Kullanım Şartları

Cihazı satın aldıktan sonra ekteki talimatları dikkatlice incelemelisiniz. Cihazı kullanma kuralları basittir. Pirometrenin yanlış kullanımı, büyük ölçüm hatalarına veya arızalara neden olur.

Bu cihazı kullanırken bazı kurallara uymanız önerilir.
  • Cihazı açın.
  • Soketi incelenecek yüzeye yönlendirin.
  • Ölçüm sınırlarını belirlemek için bir lazer işaretçi kullanın.
  • Cihaz devreye alındıktan sonra ekranda sıcaklık değeri görünecektir. İtibaren Tasarım özellikleri enstrüman, verilerin pirometre belleğinde saklanıp saklanmayacağına veya aşağıdaki verilerle değiştirilip değiştirilmeyeceğine bağlıdır.

Sıradan bir kişi, bir pirometrenin pratik kullanımıyla kolayca başa çıkabilir. Otonom ısıtma sistemlerini kuran ve tasarlayan şirketler için gerekli bir cihaz haline geldiler.

Uygulama kapsamı

Pirometreler, termik güç ekipmanlarının varlığıyla üretimde geniş bir popülerlik kazandı: buhar boru hatları, ısıtma şebekesi, kazanlar, çeşitli ısıtma cihazları.

Pirometreler genellikle elektrik enerjisi endüstrisinde panolardaki elemanları ölçmek için kullanılır. , kablolar ve kontak bağlantıları.

Metalurji endüstrisinde bu tür cihazlar preslerin, takım tezgahlarının ve fırınların sıcaklığını ölçer. Elektronik endüstrisinde, parçaların ve devre elemanlarının ısınma seviyesini ölçmek için kullanılır.

Araba meraklıları bunları bir araba motorunu teşhis etmek için kullanır. Bu kullanışlı cihazın diğer uygulama alanları şunlardır: ısınmanın belirlenmesi, düğüm noktaları Araç, gıda saklama sırasındaki sıcaklık.

Yapıları ve konut binalarını incelerken, ısıtma, iklimlendirme ve havalandırmanın çalışma durumu, soğutma ekipmanlarının kontrolü, pirometreler vazgeçilmez yardımcılardır.

Çoğu zaman, pirometreler aşağıdakiler gibi özel durumlarda kullanılır:
  • Operasyonel sıcaklık ölçümü.
  • Düşük ısı kapasiteli nesnelerin incelenmesi.
  • Dokunulmasına izin verilmeyen öğelerin kontrolü.
  • Minyatür bir nesnenin veya yüzeydeki ince tabakasının ısınmasının ölçülmesi.
  • Teknolojik sürecin önemi nedeniyle belirli bir mekanizmanın ısıtma parametrelerinin özel kontrolü.
  • Üretimde sıklıkla kullanılan elektrik enerjisinden çalışan elemanların durum kontrolü.
  • Hareket eden bir nesnenin sıcaklığını izlemek, diğer cihazlara kıyasla özellikle bir pirometre ile etkilidir.
  • Ulaşılması zor bir yerde veya önemli bir mesafede bulunan parçalarda ısıtmanın tanımlanması. Pirometre, gerekli parametrelerin gerekli doğrulukta ve belirli bir mesafede teşhis edilmesine yardımcı olacaktır.