Per misurare la temperatura di varie superfici, vengono utilizzati vari sensori, incluso un pirometro. Funziona in modo abbastanza semplice e veloce. E cos'è un pirometro, scopriamolo.
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Cos'è un pirometro?
Un moderno dispositivo di ingegneria per determinare la temperatura di qualsiasi oggetto, basato su un sensore a infrarossi, è chiamato pirometro. È anche conosciuto come termorilevatore, registratore di dati di temperatura, termometro digitale o pistola a infrarossi. Il funzionamento del dispositivo si basa sul principio della determinazione termica del valore della temperatura della superficie di un oggetto radiazioni elettromagnetiche la sua superficie.Il pirometro cattura la radiazione infrarossa invisibile, la converte in gradi e visualizza il risultato sul display. Un metodo rapido e senza contatto per esaminare gli oggetti necessari consente agli specialisti di evitare possibili lesioni.
Area di applicazione
È stato trovato un uso sufficientemente diffuso per i pirometri in quei settori in cui è installato un gran numero di dispositivi di riscaldamento. Nel campo dell'edilizia e dell'ingegneria termica, vengono utilizzati per calcolare la perdita di calore delle strutture, incluso un pirometro che aiuta a identificare i danni all'isolamento termico.
Nell'industria, tali dispositivi consentono di analizzare a distanza la temperatura di vari processi. Ciò è necessario, ad esempio, nell'ingegneria meccanica, nella metallurgia e in altri settori.
Quindi, gli elettricisti controllano il livello di riscaldamento punti di collegamento del filoe i meccanici automobilistici controllano il riscaldamento delle parti della macchina. I pirometri vengono in aiuto agli scienziati durante la realizzazione di vari studi o esperimenti: è così che determinano la correttezza degli indicatori di temperatura di sostanze e corpi.
Nella vita di tutti i giorni, le persone usano tali dispositivi per determinare la temperatura corporea, l'acqua, il cibo, ecc.
Tipi e classificazione
A seconda della caratteristica funzionale, esistono diverse classificazioni di pirometri.
Secondo il metodo essenziale utilizzato nel lavoro:
- infrarossi;
- Ottico.
I pirometri ottici si dividono in:
- Luminosità;
- Colore o multispettrale.
In base all'immagine della mira, si distinguono dispositivi con mirini ottici o laser.
In base all'emissività applicata si distinguono i pirometri a coefficiente variabile e fisso.
In base alla possibilità di trasporto, i pirometri sono divisi in fissi e mobili (portatili).
In base al possibile range di misura si hanno:
- bassa temperatura (-35…-30 °С);
- alta temperatura (+400 °С e oltre).
Dispositivo e principio di funzionamento
La base della struttura del pirometro è il rivelatore di radiazione infrarossa. I dati vengono convertiti dal sistema elettronico integrato e visualizzati sul display.
Un tipico pirometro ha la forma di una pistola con un piccolo display. Il pannello di controllo compatto, la guida laser e l'elevata precisione in stretta interazione con l'oggetto spiegano la domanda dello strumento tra i lavoratori nei settori ingegneristico e tecnico.
I principali elementi di lavoro del pirometro sono considerati una lente, un ricevitore e un display su cui viene visualizzato il risultato della misurazione. Il principio di funzionamento del pirometro è il seguente: la radiazione infrarossa viene emessa dall'oggetto in studio e attraverso una lente viene focalizzata e inviata al ricevitore (termopila, semiconduttore, termocoppia).
Se viene utilizzata una termocoppia, la tensione cambia man mano che il ricevitore si riscalda. Resistenza - nel caso dei semiconduttori. Questi cambiamenti vengono convertiti in letture di temperatura.
Per effettuare una misurazione, devi solo puntare il pirometro verso l'oggetto, metterlo in azione e annotare il risultato. Utilizzando un pulsante speciale, è possibile regolare il formato di misurazione della temperatura: Celsius o Fahrenheit.
Specifiche
Il pirometro ha una serie di parametri che ne caratterizzano la funzionalità. La scelta del modello desiderato del dispositivo viene effettuata in base ai loro valori. Passiamo ai principali.
Risoluzione ottica
Questo è il nome dell'indicatore del rapporto tra il diametro della macchia dell'utensile e la distanza dall'oggetto. Questa funzione dipende dall'angolo dell'obiettivo del dispositivo: più è grande, maggiore è l'area che può coprire. Il fattore più importante per l'accuratezza della misurazione è l'imposizione del punto esclusivamente sul materiale della superficie. Se l'area viene superata, è probabile che il valore misurato sia impreciso.
RIFERIMENTO. Ogni modello di pirometro ha una risoluzione ottica diversa. La differenza tra loro è impressionante, ad esempio, da 2:1 a 600:1. L'ultimo rapporto è tipico per i dispositivi professionali. Di norma, sono utilizzati nell'industria pesante. Il rapporto ottimale per pirometri domestici e semi-professionali è 10:1.
Campo di lavoro
Il range operativo del dispositivo dipende dal sensore pirometrico e varia spesso da -30 °C a 360 °C. Quindi, quasi tutti i tipi di pirometri sono adatti all'uso domestico, data la temperatura massima del liquido di raffreddamento nell'impianto di riscaldamento fino a 110°C.
Errore
L'errore implica il livello di possibili deviazioni dei valori di temperatura e dipende dalla precisione del pirometro. In media, le deviazioni consentite non superano il 2% della norma.
Emissività
Questo parametro è il rapporto tra la potenza della radiazione di temperatura attuale e lo stesso indicatore del corpo assolutamente nero di riferimento.
RIFERIMENTO. Per i materiali opachi, l'emissività è 0,9-0,95. Per questo motivo, per questo valore vengono selezionati più dispositivi.Il risultato sarà notevolmente diverso da quello reale, ad esempio nel caso della misurazione del grado di riscaldamento della superficie dell'alluminio lucido.
Per misurazioni più accurate, molti modelli sono dotati di puntatore laser. In questo caso, il raggio di luce non si trova al centro, ma indica il confine ottimale dell'area di misurazione.
Vantaggi e svantaggi
Come qualsiasi altro dispositivo, il pirometro ha i suoi vantaggi e svantaggi. La loro presenza è spiegata dalle sfumature del dispositivo e dalle condizioni d'uso.
professionisti
- Mobilità, dimensioni ridotte e design molto semplice;
- Basso costo accessibile, dovuto all'utilizzo di un numero minimo di elementi nella progettazione;
- Alto livello di affidabilità;
- Campo di misura sufficientemente ampio.
Svantaggi
- Dipendenza diretta delle letture del pirometro dalla capacità emessa dell'oggetto in studio;
- L'accuratezza dei risultati della misurazione può essere inferiore a causa della particolarità dello stato fisico della superficie dell'oggetto;
- La funzione di modificare gli indicatori e stabilire l'errore è prevista solo sugli strumenti più recenti;
- La distanza gioca un ruolo importante nell'accuratezza della misurazione.
Modelli più popolari
EOP-66
Il pirometro EOP-66 viene utilizzato nell'attuazione della ricerca scientifica e di laboratorio. È progettato per misurare i parametri delle superfici di oggetti a temperature da +900 a +10000 ° C,
Questo modello stazionario è dotato di un telescopio, che consiste in un obiettivo e un microscopio oculare. L'obiettivo a due obiettivi ha la capacità di mettere a fuoco a una distanza fino a 25,4 cm e la sua risoluzione ottica è 3:1. Nota: il telescopio di questo dispositivo è fissato sulla base e si muove dolcemente su un piano orizzontale.
Kelvin X 4-20
Questo è un pirometro ad alta precisione, che ha un intervallo universale per determinare gli indicatori di temperatura: da -50 a +350 ° C, una velocità d'azione molto elevata - 0,2 s. L'uso dello strumento è previsto nell'intervallo 8-14 micron.
Questo pirometro combina le capacità di dispositivi mobili e fissi. Ciò è dovuto alle dimensioni compatte (17x17x22 cm) e alla presenza di una presa di montaggio per il montaggio dell'obiettivo M12. Il produttore garantisce assoluta resistenza all'acqua e alla polvere. Pertanto, il modello presentato del pirometro può essere utilizzato in complessi settori manifatturieri e edili.
S-700 "Standard"
Questo dispositivo senza contatto è preferibilmente utilizzato, ad esempio, nell'edilizia o nella metallurgia. Serve adeguatamente come rilevatore a infrarossi per determinare il grado di riscaldamento delle superfici di oggetti sciolti e solidi, nonché di materiali fusi e fluidi.
L'intervallo di temperatura va da +700 a +2200 °C, tipico dei dispositivi ad alta temperatura. L'espansione della possibilità di interazione con i media esterni si ottiene attraverso due opzioni per l'interfaccia di uscita: uscita analogica 4 - 20 mA o digitale RS-485.
RIFERIMENTO. È possibile acquistare un pirometro ottico a un prezzo molto conveniente: il costo minimo di un tale dispositivo è di 6.000 rubli, il massimo è di 30.000 rubli.
Come misurare la temperatura con un pirometro
Dopo aver acquistato il dispositivo, è necessario studiare attentamente le istruzioni per esso.Nonostante i requisiti molto semplici per il funzionamento, azioni sconsiderate possono portare a distorsioni significative dei valori di temperatura. Il processo per misurare correttamente la temperatura con un pirometro è il seguente:
- Accendere il dispositivo pirometro;
- Determina il materiale di cui è fatto l'oggetto (ad esempio acciaio o rame);
- Quindi, a seconda del modello di strumento, inserire l'emissività come modifica sul display;
- Puntare il raggio infrarosso del pirometro sulla superficie da misurare;
- Definire il confine del punto di misurazione utilizzando il puntatore laser.
Con questa sequenza di misurazioni, otterrai risultati più vicini alla temperatura effettiva.
Il pirometro è un dispositivo universale e indispensabile in termini di funzionalità. Avendo compreso le sfumature del suo funzionamento, può essere facilmente utilizzato sia in ambito professionale che nella vita di tutti i giorni.
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