Пирометры для измерения температуры бесконтактным методом. Пирометры. Виды и устройство. Измерения и применение Дистанционный замер температуры

Современные пирометры для измерения температуры бесконтактным методом применяются для изменения показателя температуры удалённым способом. Модели устройства используют технологию инфракрасного излучения, что позволяет им более точно определять идентифицируемую величину. Принцип функционирования девайса достаточно простой и после включения он принимает данные об уникальном показателе волн энергии, используя спектр инфракрасного типа. Примечательным достоинством пирометра является относительно малая цена подобного способа измерения. Модель направляется на изучаемую плоскость на любом расстоянии - его работа ограничена спецификацией окружающей среды и размером станка, печи или любого другого устройства.

Девайс функционирует по принципу идентификатора инфракрасного излучения. Эффективность работы зависит от показателя температуры поверхности - пирометр определяет характеристики излучения объекта и с большой точностью выдаёт необходимые цифры.

Где может применяться пирометр для измерения температуры бесконтактным способом?


Вряд ли данный девайс понадобиться в обычной ситуации, где нужно узнать показатель температуры. Однако пирометр часто эксплуатируется в следующих ситуациях:

  • Когда необходимо идентифицировать температуру труднодоступной области или объекта, который расположен на большом расстоянии - устройство позволит определить нужные данные на большом расстоянии (высокая точность информации гарантирована);
  • В сфере определения температуры движущегося тела - другие устройства не настолько эффективны, как пирометр;
  • Определение состояние компонентов, которые находятся под воздействием электрического тока - рассматриваемое устройство часто применяется на многочисленных предприятиях;
  • Жёсткий контроль над показателем температуры конкретного компонента агрегата - поддерживать определённый показатель крайне важно и пирометр значительно упрощает производственный процесс;
  • Измерение температуры «сложного» объекта небольшого размера - девайс отлично подходит для идентификации состояния тонкого поверхностного слоя устройства;
  • Измерения частей, которые нельзя трогать руками или предметами;
  • Исследование состояния объектов, которые характеризуются низкой теплопроводностью или теплоёмкостью;
  • Скоростное измерение.

В какой сфере деятельности человека применяется пирометр?

Чаще всего данный девайс применяется на предприятиях, которые используют теплоэнергетическое оборудование, а именно всевозможные нагревательные элементы, бойлеры, тепловые трассы или паропроводы. Также пирометр можно часто встретить в энергетической сфере, где его применяют для измерения состояния компонентов трансформаторной будки, проводов, контактов и кабелей под напряжением. В металлургии девайс применяют для печей, станков и прессов, а в области электроники его можно использовать для идентификации показателя уровня нагрева различных компонентов и деталей.

Применение пирометра в работе

Пирометр превосходно подходит для осуществления диагностики ДВС, а также для определения температуры электрического двигателя и компонентов транспортного средства. Также устройство улучшает контроль производственного дела и «следит» за условиями хранения продуктов питания. С помощью пирометра можно обследовать здания и сооружения, а также проверять состояние качества отопления, вентиляции и кондиционирования. Он отлично помогает при контроле холодильной техники и способствует повышению качества оснащения пожарной бригады.

Какие бывают пирометры, и каким образом они работают?

Сначала данное устройство применялось для идентификации температуры неконтактным методом сильно горячих агрегатов - девайс позволял визуально оценить состояние объекта. На данный момент появилось несколько разновидностей пирометра:

  • Оптический. Он помогает видеть температуру горячего тела методом осмотра, без применения дополнительных агрегатов, посредством сравнения цветовой гаммы различных объектов.
  • Цветовой или мульти спектральный. Принцип функционирования этого девайса заключается в поиске параметра температуры посредством сравнения тепловых волн в сравниваемых спектрах.
  • Радиационный. Для идентификации температуры применяется вычисленные данные мощности количество выделяемого тепла рассматриваемого агрегата.

Любое тело, которое обладает показателем температуры выше нуля «выделяет» тепло. Пирометрия различного типа способствуют более точному определению состояния объекта. Наиболее широко используются инфракрасные параметры или радиомеры, которые обладают большей чувствительностью, однако определяют показатель температуры менее точно. Технические возможности идентифицируются следующими параметрами:

  • Разрешение оптического типа;
  • Диапазон показателя температуры;
  • Показатель вычисляемого разрешения;
  • Скорость функционирования;
  • Точность проводимого измерения;
  • Мощностью излучения и методом нацеливания на объект.

Для того чтобы идентифицировать тепловое состояние объекта, нужно просто навести аппарат на определённую область объекта (будет задействован термометр). Система пирометра фокусируется и «ловит» равный тепловой луч, определяя температурный режим. Девайс получает электрический сигнал, и он позволяет определить данные температуры - сигнал «рассматривается» во вторичном термическом конвертере и обрабатывается системой.

Профессионалы напоминают, что пирометр может идентифицировать показатель температуры с определённой погрешностью, которые возникают из-за того, что он не соответствует прозрачности окружающей среды или диаметра пятна, на которое направляется пирометр.

Пирометры и наша жизнь

Изготовление измерительных приборов обладает достаточными техническими характеристиками, которые позволяют весьма точно определить температуру поверхности выбранного объекта. Измерители могут быть как стационарными, так и переносными. Последний вариант устройств применяются в условиях промышленного производства и используются для облегчения тяжёлых условий труда и предупреждения травм. Данный вид агрегата характеризуется высоким показателем оптического разрешения, что позволяет ему использоваться для более эффективного наблюдения за уровнем температуры или слежения за технологическим циклом работы определённого устройства.

Что касается стационарного варианта, то его можно найти на крупных предприятиях. Они эксплуатируются в тех областях, где необходима организация постоянного наблюдения за функционированием определённого устройства. Чаще всего их ставят в тех местах, где невозможно применять датчик контактного типа или требуется повысить безопасность выполнения определённых задач.

Пирометры бесконтактного типа необходимы там, где невозможно измерять другими методиками измерения температуры. Получается, что данный вид устройства весьма полезен для современного производства. Этот тип девайса могут применять для контроля температуры грузового узла вагона поезда или для слежения за уровнем нагрева печи в цеху. Широкая область применения пирометрического устройства связана с его популярностью в различных отраслях промышленности - это средство способно обеспечить владельца точными данными, и позволяет лучше организовать рабочий процесс.

Сфера использования приборов для бесконтактного измерения температуры, так называемых пирометров, очень велика, они применяются на железнодорожном транспорте, в металлургии, энергетике, жилищно-коммунальном хозяйстве, медицине, строительстве, научных исследованиях, энергосбережении. Но нам особенно интересна именно строительная индустрия, где уже давно заметна тенденция к энергосбережению, сокращению теплопотерь зданий и сооружений.

Пирометры помогают решать эту задачу - ими удобно искать «мостики холода», участки с плохой теплоизоляцией, щели на стыках оконных и дверных блоков, диагностировать системы отопления и вентиляции бесконтактным методом. Конечно, есть и куда более удобные приборы - тепловизоры, но «частнику» они явно не по карману. А вот пирометр стоит недорого, и пусть работает он не столь наглядно, однако со своими задачами справляется.

Принцип действия любого пирометра основан на измерении мощности теплового излучения объекта измерения с любой непрозрачной поверхности, преимущественно в диапазонах инфракрасного излучения и видимого света. У IR-T1 высокий показатель визирования (10:1, на практике это означает, что на расстоянии 10 м он измеряет температуру в области диаметром 1 м) и широкий диапазон измеряемых температур, включающий и область отрицательных значений. При таких показателях его цена выглядит весьма умеренной.

Инфракрасный пирометр FLIR TG165 (бесконтактный термометр)

Разница между пирометрами и тепловизорами проста. Первые способны получить только одно значение температуры за одно измерение, а вторые сразу выдают инфракрасный снимок объекта со множеством замеренных значений. Но дело в том, что для замера температуры каждой точки нужен отдельный датчик. Сколько точек замеряется - столько датчиков и должно быть (некоторые электронные «ухищрения», которыми иногда оснащают тепловизоры, принципиально проблему не решают).

И как раз от количества датчиков, собранных в компактную матрицу, больше всего зависит цена любого тепловизора. Даже самые дешёвые их модели обходятся в десятки тысяч рублей, а профессиональные вполне могут стоить и несколько сотен тысяч. Тепловизор, даже самый простой, оснащается полноценным ЖК-экраном, может сохранять данные в памяти и подключаться к компьютеру для передачи и анализа изображений.

Пирометры - это компактные приборы, позволяющие мгновенно измерять температуру в диапазоне -50°С - +3000°С на расстояниях от 1 до 30м. Достаточно просто направить пирометр на объект измерения и нажать на кнопку.

Размеры области определения температуры пирометром зависят от оптического разрешения (показателя визирования) прибора. Показателем визирования называется отношение диаметра пятна контроля прибора на объекте измерения к расстоянию до объекта и обозначается D:S.

Чем выше показатель визирования тем дороже пирометр. Выбор оптического разрешения полностью зависит от реального размера объекта и расстояния, на котором возможны данные измерения. Для большинства применений вполне достаточно пирометров с оптическим разрешение 10:1 - 40:1. Но там, где надо контролировать температуру сильно нагретых объектов или небольших по размерам предметов на большом расстоянии, требуются модели с более высоким показателем визирования 50:1 - 180:1.

пирометры излучения применяются для измерения температуры в диапазоне от +100 до 2500 градусов Цельсия. Пирометры излучения работают по принципу измерения излучаемой нагретыми телами энергии, изменяющейся в зависимости от температуры этих тел.

В тех случаях, когда необходимо измерение температуры объектов, скрытых в стенах (систем вентиляции, кондиционирования), выявить наличие целостности проводки, тепловых коммуникаций необходимо купить пирометр . Он используется при непрерывном мониторинге технологических процессов, происходящих при высоких температурах:

  • в печах и нагревательных установках;
  • при изготовлении изделий из расплавленных металлов;
  • в прокатных цехах;
  • для наблюдения за нагретыми газами;
  • при исследовании плазмы.

Методы пирометрии не требуют непосредственного контакта датчика прибора и тестируемого объекта. Единственное условие, соблюдение которого необходимо: излучение должно подчиняться закону Корхгофа, то есть быть тепловым.

Пирометры для измерения температуры бесконтактным методом находят применение в различных областях:

  • тепло- и электроэнергетика;
  • металлургия и металлообработка;
  • электродвигатели и двигатели внутреннего сгорания;
  • обследование эксплуатирующихся зданий и сооружений, холодильной техники;
  • контроль работы систем вентиляции, кондиционирования, отопления.

Пирометр является непременным элементом оснащения пожарных команд. В нашем онлайн-магазине вы можете купить пирометр в Москве по оптимальной цене , соответствующей качеству и надежности прибора.

Виды пирометров:

Все пирометры делятся на две большие группы.

  • Инфракрасные пирометры

Прибор позволяет определять температуру сразу на большом участке объекта. Модели находят применение на производстве, при техническом обслуживании водонагревательных котлов, при выполнении других работ технологические процессы при которых требуют наличия высоких температур.

  • Лазерные пирометры

Измеряют температуру в некоторой конкретной точке. Для более точного направления они оснащаются световыми целеуказателями. Наличие двух указателей позволяет измерять тепловые параметры на небольших по площади участках, находящихся на значительном удалении от оператора. Данные устройства используют для определения утечек тепла при нахождении их под землей, внутри конструкций, в других недоступных местах.

Другой принцип классификации делит пирометры, основываясь на принципе их действия.

  • Односпектральные

Работают с достаточно широким диапазоном в одном спектре. Температура определяется в соответствии с определенным значением мощности излучения. Их подразделяют на:

  • яркостные, визуально сравнивается яркость объекта и нагретого образца (эталона);
  • радиационные, измеряющие мощность излучения.
  • Мультиспектральные

Воспринимают и сравнивают излучение в нескольких (двух и более) спектральных диапазонах.

Обзор моделей

У нас в каталоге представлено большое разнообразие пирометров различающихся по цене и эксплуатационным характеристикам:

  • диапазон измеряемых температур;
  • длина волны пирометра;
  • быстродействие;
  • установка излучательной способности;
  • оптическое разрешение;
  • фокусное расстояние;
  • способ нацеливания (один или несколько лазерных лучей, оптический визор).

Вы можете самостоятельно выбрать прибор или воспользоваться помощью и рекомендациями наших консультантов.

  • Пирометр dt 8862

Пирометр dt 380
Серия профессиональных приборов, имеющих две лазерные указки, функцию визуального предупреждения об опасности, когда параметры исследуемого объекты превышают установленные пользователем максимально и минимально допустимые значения, подсветка дисплея принимает красный оттенок. Пользуется спросом у специалистов при необходимости непрерывного контроля над прохождением технологических процессов любой природы, сопровождаемых тепловым излучением.

Цифровой бесконтактный инфракрасный пирометр , позволяющий на большом удалении от объекта измерять температуру в диапазоне -50 – +380°С. Удобство пользователя при проведении измерений обеспечивает эргономичная рукоятка, лазерный указатель, яркий жидкокристаллический дисплей с подсветкой. Функция автовыключения позволяет экономить электропитание при превышении периода ожидания. Прибор постоянно находится в готовности к работе, мгновенно включается, продолжительность одного замера составляет 1 сек.

Пирометр testo 830 t2

Новый, более совершенный микропроцессор обеспечивает быстрое, безопасное, простое получение результатов высокой точности. Оператор имеет возможность самостоятельного выбора максимального и минимального предельного значения. В случае превышения допустимых значений прибор издает звуковой и оптический сигналы. Реализована возможность подключения внешних зондов. Имеет два лазерных точечных указателя с разрешением 12:1. Используется в различных сферах промышленности.

Пирометр – это прибор для контроля нагрева объектов бесконтактным (удалённым) способом. Пирометры для измерения температуры бесконтактным методом начали выпускать ещё в шестидесятых годах прошлого века.

Принцип работы электроприбора основан на движении электрического тока, который попутно производит нагрев проводников и аппаратов. Если эксплуатационный режим в норме, то устанавливается температурный баланс между поступлением тепла от проводников и отводом его во внешнюю среду.

При ослаблении контактов проводов сопротивление сети электрического тока увеличивается, это влечёт за собой повышение температуры, что зачастую приводит к возникновению неисправности. Именно поэтому производится постоянный контроль температуры токоведущих элементов в электротехническом оборудовании высоковольтных подстанций и других объектов энергетики.

Традиционные методы контроля температуры здесь неприменимы, поэтому применяется дистанционное измерение температуры, без установки контактных приборов.

Принципы бесконтактного измерения температуры

В любом физическом объекте осуществляется перемещение частиц атомов и сопровождается образованием электромагнитных волн. Температура напрямую оказывает действие на интенсивность протекания процессов, по состоянию интенсивности можно определить количество выделяемого тепла. Это и есть основа бесконтактных измерений температуры.

Тепловой объект с температурой «Х» отдаёт тепловой поток (инфракрасное излучение) в окружающую среду в количестве «В», который будет принят удалённым датчиком тепла. Внутренняя схема датчика преобразовывает полученную информацию в требуемую (температуру) и отображает на экране прибора. Приборы дистанционного замера температуры посредством инфракрасного излучения – это пирометры. Для точного отображения результатов замеров необходимо чётко установить пределы шкалы электромагнитных волн. Ориентировочно – нижний предел 0,5 и верхний 20 мкм. Пирометр бесконтактный - инфракрасный термометр.

Влияние внешних причин на точность измерений

Точность показаний пирометров зависит от нескольких причин:

Влияние последней причины поясняет график зависимости поправочного коэффициента от длины волны. График отражает показатели источников излучения чёрного и цветного оттенков. Основой для сравнивания инфракрасного излучения служит чёрный цвет, он принят за единицу. Коэффициенты всех остальных могут быть только меньше единицы.

Влияние на точность термометра оказывают также:

  • длина волны инфракрасного излучения, на которой производится измерение;
  • температура наблюдаемого участка.

Устройство бесконтактных измерителей – пирометров

Бесконтактные измерители температуры по методу работы с информацией могут быть двух типов: пирометры и тепловизоры . Конструкция последних сходная с устройством пирометров. Но назначение приборов и их возможности различны:

В состав пирометра-термометра входят:

  • датчик приёма инфракрасного луча с системой оптики и зеркальным световодом;
  • преобразующая поступивший луч электронная плата;
  • экран, на который выводится показатель температуры;
  • кнопка управления.

Тепловое излучение собирается в фокус системой оптики и посредством зеркального световода подаётся на датчик первого преобразователя теплового луча в электросигнал с напряжением, прямо пропорциональным излучению. Второе преобразование электросигнала осуществляется в электронной плате, после чего информация выводится измерительно-счётным блоком на экран в виде цифр. Казалось бы, всё просто и для дистанционного замера температуры надо:

  • кнопкой управления включить пирометр-термометр;
  • навести аппарат на точку замера и считать цифры с экрана.

Но нет, чтобы получить точный результат, надо ещё и обратить внимание на условия видимости точки замера и прозрачности воздуха, а также правильно установить место стоянки при измерении – оно определяется оптическими параметрами аппарата. Мало правильно навести пирометр на участок замера, необходимо ещё и выбрать расстояние для установления площади измеряемого участка. Тогда оптика будет работать с тепловым излучением только от нужного участка, без помех от излучений близлежащих устройств.

Лазерные указатели цели

Более современные модификации пирометров комплектуются лазерными указателями цели, помогающими правильно навести датчик на точку замера и определить площадь измеряемого участка. У них различные принципы действия и точность наведения тоже различная:

Информация о температурных параметрах точек дистанционного наблюдения на пирометрах-термометрах выводится на экран в текстовом и цифровом виде.

Особенности конструкций пирометров

Мобильные (переносные) пирометры-термометры позволяют производить удалённо измерения во многих местах электрооборудования:

  • на вводах и контактах трансформаторов , выключателей и разъединителей, работающих под напряжением;
  • в высоковольтных подстанциях и распределительных щитах, сборках систем шин;
  • на соединениях проводов воздушных ЛЭП и других силовых установок и цепей.

Но в некоторых случаях на электрооборудовании можно контролировать нагрев без использования дорогостоящих пирометров, а установить стационарно измерители более простой конструкции. Например, измерение нагрева обмотки возбуждения на вращающемся роторе генератора – датчик температуры - термометр устанавливают в ближней зоне контроля, где он и принимает тепловое излучение. Сигнал, преобразованный внутренней платой, поступает на прибор отображения показателей в виде стрелки и шкалы значений. Такие схемы просты и надёжны.

По назначению пирометры и тепловизоры делятся на две категории:

  • высокотемпературные измерители – для контроля сильно нагретых элементов электрооборудования;
  • низкотемпературные измерители – они могут измерять температуру элементов даже работающего на морозе электрооборудования.

Современные пирометры последних моделей оборудованы системами связи и подключаются для передачи информации к расположенным в офисе компьютерам.