Измерительная техника
11.12.11 |
Бесконтактный инфракрасный пирометр. Как выбрать пирометр.
Бесконтактные инфракрасные пирометры для определения температуры объекта с безопасного расстояния - превосходное решение для контроля температуры очень горячих, движущихся, вибрирующих, вредных, опасных или труднодоступных объектов. Предлагаем большой выбор портативных переносных и стационарных пирометров для различных применений. Эти приборы специально разработаны и откалиброваны для решения проблем измерения температуры в промышленности: от контроля качества пищевых продуктов, диагностики и обслуживания оборудования, автомобилей, противопожарных систем до производства цветных и черных металлов, стекла, бумаги, резины, стройматериалов, обработки металлов и многого другого.
Принцип действия: оптическая система пирометра, наведенная на выбранный для измерения объект, фокусирует излучаемую им инфракрасную энергию на один или несколько фоточувствительных детекторов. Детектор конвертирует инфракрасную энергию в электрический сигнал, который обрабатывается микропроцессором и пересчитывается в значение температуры на основе калибровочных характеристик и коэффициента излучения датчика. Это значение температуры может выводиться на цифровой дисплей пирометра или быть представлено в виде аналогового сигнала, или, в случае интеллектуального датчика, конвертироваться в цифровой выходной сигнал и с использованием прикладного программного обеспечения отображаться на дисплее компьютера.
КАК ВЫБРАТЬ ПИРОМЕТР?
Каков диапазон измеряемой температуры?
Значения измеряемой температуры должны быть близки к середине диапазона измерений пирометра.
Как подобрать пирометр по спектральной чувствительности?
Пирометр должен работать на такой длине волны, на которой измеряемый объект имеет максимальную излучательную способность, ведет себя как непрозрачное тело. При прочих равных условиях нужно выбрать прибор, работающий на более коротких волнах.
Двухцветный или одноцветный пирометр?
Двухцветные пирометры или пирометры спектрального отношения наиболее эффективны, когда объект измерения:
- очень мал, но при этом температура объекта намного выше фоновой (тонкая нагретая проволока);
- движется, частично не попадает в поле зрения пирометра, частично перекрыт холодным препятствием или загрязнениями атмосферы (туман, пыль);
- коэффициент излучения поверхности постоянно изменяется (шлак, окисел).
Каковы требования по точности, разрешению, стабильности?
В некоторых процессах важно не абсолютное значение температуры, а ее отклонение или скорость изменения, что можно отследить прибором менее точным, но с хорошим разрешением и стабильностью результатов.
Какой прицел лучше?
В качестве устройств для нацеливания на исследуемый объект в пирометрах (в зависимости от моделей) используются оптические и/или лазерные прицелы.
Оптический прицел применяется при измерениях на больших расстояниях или при прямом солнечном освещении, а также для измерений высокотемпературных объектов (луч лазера плохо виден на поверхности раскаленных предметов). В остальных случаях достаточно лазерного прицела.
Для точного нацеливания на исследуемый объект (например, малые объекты) необходимо выбирать пирометр с коаксиальным лазерным или оптическим прицелом.
Как подобрать прибор по оптическому разрешению?
Оцените минимальный диаметр зоны измерения температуры (измеряемое пятно), максимальное расстояние от пирометра до объекта и выбирайте требуемое угловое разрешение (cм.рис.1).
Рис.1. Зона чувствительности пирометра.
D - расстояние до объекта;
S - диаметр измеряемого пятна.
Случай D1:S1 - объект больше, чем диаметр пятна пирометра - наиболее правильный, позволяет получить точное значение температуры объекта.
Случай D2:S2 - объект равен диаметру пятна - возможен, но не рекомендуется.
Случай D3:S3 - объект меньше диаметра пятна пирометра - неправильный, на показания будет оказывать влияние энергия фона или окружающих объектов.
Если поперечный размер объекта в точке фокуса пирометра меньше измеряемого пятна и есть возможность приблизить прибор к объекту, рекомендуется использовать пирометр с коротким фокусом, который позволяет измерять температуру малых (от 6 мм) объектов (трубы малых диаметров, электроконтакты, подшипники, провода, детали автомобиля и т.п.) на расстоянии от 300 мм.
Каковы требования к обработке результатов измерений?
В зависимости от моделей пирометры позволяют выводить результат на дисплей, запоминать, передавать на расстояние, обрабатывать или использовать для управления процессом.
Есть ли особенности условий эксплуатации?
Для эксплуатации в тяжелых условиях стационарные пирометры изготавливаются в специальном исполнении или оснащаются дополнительными приспособлениями, среди которых защитные окна и кожухи, воздушные завесы, оптоволоконная связь, охлаждение или подогрев пирометра.
Принцип действия: оптическая система пирометра, наведенная на выбранный для измерения объект, фокусирует излучаемую им инфракрасную энергию на один или несколько фоточувствительных детекторов. Детектор конвертирует инфракрасную энергию в электрический сигнал, который обрабатывается микропроцессором и пересчитывается в значение температуры на основе калибровочных характеристик и коэффициента излучения датчика. Это значение температуры может выводиться на цифровой дисплей пирометра или быть представлено в виде аналогового сигнала, или, в случае интеллектуального датчика, конвертироваться в цифровой выходной сигнал и с использованием прикладного программного обеспечения отображаться на дисплее компьютера.
КАК ВЫБРАТЬ ПИРОМЕТР?
Каков диапазон измеряемой температуры?
Значения измеряемой температуры должны быть близки к середине диапазона измерений пирометра.
Как подобрать пирометр по спектральной чувствительности?
Пирометр должен работать на такой длине волны, на которой измеряемый объект имеет максимальную излучательную способность, ведет себя как непрозрачное тело. При прочих равных условиях нужно выбрать прибор, работающий на более коротких волнах.
Двухцветный или одноцветный пирометр?
Двухцветные пирометры или пирометры спектрального отношения наиболее эффективны, когда объект измерения:
- очень мал, но при этом температура объекта намного выше фоновой (тонкая нагретая проволока);
- движется, частично не попадает в поле зрения пирометра, частично перекрыт холодным препятствием или загрязнениями атмосферы (туман, пыль);
- коэффициент излучения поверхности постоянно изменяется (шлак, окисел).
Каковы требования по точности, разрешению, стабильности?
В некоторых процессах важно не абсолютное значение температуры, а ее отклонение или скорость изменения, что можно отследить прибором менее точным, но с хорошим разрешением и стабильностью результатов.
Какой прицел лучше?
В качестве устройств для нацеливания на исследуемый объект в пирометрах (в зависимости от моделей) используются оптические и/или лазерные прицелы.
Оптический прицел применяется при измерениях на больших расстояниях или при прямом солнечном освещении, а также для измерений высокотемпературных объектов (луч лазера плохо виден на поверхности раскаленных предметов). В остальных случаях достаточно лазерного прицела.
Для точного нацеливания на исследуемый объект (например, малые объекты) необходимо выбирать пирометр с коаксиальным лазерным или оптическим прицелом.
Как подобрать прибор по оптическому разрешению?
Оцените минимальный диаметр зоны измерения температуры (измеряемое пятно), максимальное расстояние от пирометра до объекта и выбирайте требуемое угловое разрешение (cм.рис.1).
Рис.1. Зона чувствительности пирометра.
D - расстояние до объекта;
S - диаметр измеряемого пятна.
Случай D1:S1 - объект больше, чем диаметр пятна пирометра - наиболее правильный, позволяет получить точное значение температуры объекта.
Случай D2:S2 - объект равен диаметру пятна - возможен, но не рекомендуется.
Случай D3:S3 - объект меньше диаметра пятна пирометра - неправильный, на показания будет оказывать влияние энергия фона или окружающих объектов.
Если поперечный размер объекта в точке фокуса пирометра меньше измеряемого пятна и есть возможность приблизить прибор к объекту, рекомендуется использовать пирометр с коротким фокусом, который позволяет измерять температуру малых (от 6 мм) объектов (трубы малых диаметров, электроконтакты, подшипники, провода, детали автомобиля и т.п.) на расстоянии от 300 мм.
Каковы требования к обработке результатов измерений?
В зависимости от моделей пирометры позволяют выводить результат на дисплей, запоминать, передавать на расстояние, обрабатывать или использовать для управления процессом.
Есть ли особенности условий эксплуатации?
Для эксплуатации в тяжелых условиях стационарные пирометры изготавливаются в специальном исполнении или оснащаются дополнительными приспособлениями, среди которых защитные окна и кожухи, воздушные завесы, оптоволоконная связь, охлаждение или подогрев пирометра.