Вопрос 4 Пирометры. Назначение. Принцип действия.

Пирометр — прибор для бесконтактного измерения температуры тел. Принцип действия основан на измерении мощности теплового излучения объекта измерения преимущественно в диапазонах инфракрасного излучения и видимого света.

назначение

Пирометры применяют для дистанционного определения температуры объектов в промышленности, быту, сфере ЖКХ, на предприятиях, где большое значение приобретает контроль температур на различных технологических этапах производства (сталелитейная промышленность, нефтеперерабатывающая отрасль). Пирометры могут выступать в роли средства безопасного дистанционного измерения температур раскаленных объектов, что делает их незаменимыми для обеспечения должного контроля в случаях, когда физическое взаимодействие с контролируемым объектом невозможно из-за высоких температур. Их можно применять в качестве теплолокаторов (усовершенствованные модели), для определения областей критических температур в различных производственных сферах.

Принцип действия

Бесконтактный термометр или пирометр - прибор, рассчитанный для бесконтактного измерения температуры тел. Они принадлежат к категории приборов неразрушающего контроля. Измерение мощи теплового излучения объекта совершается преимущественно в диапазонах видимого света и инфракрасного излучения. Изобретение пирометра присваивают Питеру Мушенброку (PietervanMusschenbroeck).

По принципу работы разделяют два типа пирометров: односпектральные (яркостные) и мультиспектральные. Последние принимают излучение в двух и более спектральных диапазонах, температура объекта устанавливается путём сопоставления мощностей в различных диапазонах.

Яркостные спектрометры сверяют яркости (как правило, визуально, в диапазоне красного света) объекта измерения и эталонного нагретого тела.

Радиационные спектрометры измеряют мощность теплового излучения и пересчитываются ее в температуру.

Односпектральные пирометры, принимающие настолько широкую спектральную полосу, что она содержит большую часть полной мощности теплового излучения, называют пирометрами полного излучения.

Оптический пирометр предназначен для измерения температуры путем сравнения яркостей свечения тел, он оснащен лампой накаливания. Яркость нити лампы регулируется током, проходящим через лампу. Принцип работы оптического пирометра построен на уравнивании яркостей исследуемого тела и нити лампы накаливания. При этом используется график зависимости температуры нити накаливания от величины тока, проходящего через лампу.

Основное применение пирометры находят в электроэнергетике, теплоэнергетике, при производстве пластмасс и стекла, в космонавтике. Многие типы пирометров - такие приборы вернее называть инфракрасными радиометрами - измеряют особенно низкие температуры. В особенности распространенный диапазон измеряемой пирометрами температуры - от -32 до +900 градусов по Цельсию, реже до +2200 градусов.

Портативные пирометры используются при контроле механического оборудования, для измерения температуры пищевых продуктов.

Стационарные пирометры (инфракрасные датчики температуры) применяются для постоянного контроля температуры производственных процессов.

К важным техническим характеристикам пирометров относятся: погрешность и диапазон измерения температуры, скорость измерения, точность системы прицеливания, удобство интерфейса пользователя, качество дисплея и характер представления данных, разрядность индикатора, объем архивируемой информации, степень защиты от окружающей среды, включая защиту от электромагнитных помех.

Некоторые современные модели пирометров оснащают вмонтированной цифровой фотокамерой, что гарантирует немедленное измерение температуры с одновременным получением фотографии объекта, точно демонстрирующей измеряемую площадь, при этом цифровые фотографии заносятся в память и фиксируются данные о температуре, времени измерений.

У оптоволоконных пирометров оптическая головка и блок обработки сигнала разгорожены между собой жаростойким оптоволоконным кабелем, длина которого может быть до десяти метров, что допускает располагать блок обработки сигнала в безопасной области для его работы, а оптическую головку в непосредственной близости от объекта контроля. Они могут быть также укомплектованы специальными защитными керамическими (СКК) или металлическими чехлами.

В стандартный комплект поставки портативного пирометра входит сам прибор, программное обеспечение на компакт-диске, термопара, USB кабель, мягкая сумка, инструкция по эксплуатации, ремешок, паспорт.

Билет 18