Методы пирометрии, их достоинства и недостатки. Классификация пирометров

полосы поглощения углекислоты (около 2,7 и 4,3) 300..2200 для измерения температуры пламени и раскаленных газов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Практические советы при использовании  пирометра. Решение измерительных  задач

 

Из данной статьи Вы узнаете о  некоторых особенностях применения пирометров, а также на конкретных примерах увидите, как можно решать с ними различные измерительные задачи.

 

Измерение температур различных объектов

 

Пирометры могут использоваться для  измерения температур самых разных объектов: природных и искусственных, мелких и крупных, светлых и темных и т.п. И хотя в целом измерения проводятся одинаково просто и быстро, в каждом конкретном случае есть свои нюансы.

 

При измерении температуры природных  объектов (камни, деревья, растения, почва и т.п.) следует учитывать тот момент, что они обладают коэффициентом излучения порядка 0,8…0,95. Также, если Вы проводите измерения на открытом воздухе, обратите внимание, что на результат может повлиять так называемое "холодное рассеянное небесное излучение". Это влияние можно скомпенсировать защитой — к примеру, используя зонт, расположенный над точкой замера.

 

Волокна и провода из пластмасс, как правило, обладают слишком малой  толщиной для того, чтобы обеспечить достаточную точность измерений, поэтому для проведения точного замера температуры таких объектов необходимо использовать пирометр с большим показателем визирования. В среднем коэффициент излучения пластиковых изделий составляет 0,8…0,95.

 

При измерении температуры прозрачных пленок следует учитывать тот факт, что пленка обладает довольно высокой излучательной способностью и имеет низкий коэффициент отражения. При этом степень прохождения и коэффициент излучения сильно зависит от толщины пленки — чем она тоньше, тем ниже коэффициент.

 

Коэффициент излучения стекла и кварца достаточно высок и составляет около 0,95…0,98. Если Вы собираетесь использовать инфракрасный пирометр для проведения измерения через стекло, учтите, что оно не пропускает инфракрасное излучение, а значит, Вы сможете измерить лишь температуру стеклянной поверхности, но не того объекта, который находится за ним. Тем не менее, мерить температуру объектов за стеклом вполне возможно. Просто для этого необходимо использовать специальный узкоспектральный пирометр.

 

Пламя и горячий газ представляют собой объемные излучатели. Замер температуры таких объектов производится с помощью специальных приборов, так как измерение нужно проводить внутри пламени, и на результат измерения могут оказывать влияние стенки печи.

 

Решение измерительных задач

 

При измерении температуры некоторых  объектов инфракрасным пирометром Вы можете столкнуться с необходимостью решения разного рода измерительных  задач. Условно их можно разделить  на две группы:

 

1. Простые измерительные задачи  — к этой группе относится измерение температуры подавляющего большинства неметаллических поверхностей и материалов, а также органических соединений (бумага, пластик, резина, дерево, текстиль, камень, минералы, синтетические материалы, продукты питания и т.п.). Коэффициент излучения подобных объектов близок к 0,95 и не изменяется в температурном диапазоне, поэтому для проведения замера температуры не требуется принимать никаких специальных мер.

 

2. Сложные измерительные задачи  — данная группа задач включает  измерение температур объектов с яркими отражающими, а также с неоднородными поверхностями (к примеру, окисленный металл). Решить их можно, лишь соблюдая ряд необходимых условий. Коэффициент излучения подобных материалов, как правило, невелик, известен только для определенных областей спектра и зависит от диапазона температур. Измерить коэффициент излучения для отдельного материала можно с помощью дополнительного контактного термометра, вычислив разницу между показаниями пирометра и реальной температурой объекта. В тех случаях, когда невозможно использовать контактные термометры, бесконтактное измерение проводится с применением специальных покрытий, таких, как масляная пленка, краска, самоклеющаяся пленка с фиксированной излучательной способностью. Важно, чтобы пленка легко поглощала тепло от объекта измерения. Это можно гарантировать в тех случаях, если проводится замер температуры объекта со значительной теплоемкостью (т.е. достаточно большой массой), а также хорошей теплопроводностью (металлами).

 

Далее специалисты  нашего сайта www.teplomer.biz приводят несколько примеров решения измерительных задач, которые чаще всего возникают в быту и на производстве — как простых, так и сложных.

 

1.Трубопровод  из ПВХ. Коэффициент излучения  пластика составляет приблизительно 0,84, измерения проводятся без проблем.

2.Кожух  из луженого железа. Коэффициент  излучения луженого железа —  около 0,05. Для того чтобы получить  верный результат, необходимо  использовать специальное покрытие  с известной излучательной способностью (краска или самоклеящаяся пленка), либо использовать контактный термометр.

3.Оцинкованные  воздуховоды. Коэффициент излучения  цинка 0,23. Необходимо использовать  покрытие или использовать для  сравнения контактный термометр.

4.Укладка  асфальта. Коэффициент излучения  асфальта составляет 0,93, отличные условия для бесконтактного измерения.

5.Кирпичная  стена. Коэффициент излучения  красного кирпича составляет 0,93, отличные условия для бесконтактного  измерения.

6.Вытяжки.  Вытяжки сделаны из цинка, но  окрашены, коэффициент излучения  краски составляет 0,96. Отличные условия для бесконтактного измерения.

7.Электрические  выключатели. Коэффициент излучения  0,85, измерение проводится без  особых проблем.

8.Электрические  шкафы (контакторы). Измерение следует  проводить не на металле, а  на поверхности пластика. Коэффициент излучения пластика составляет 0,92, хорошие условия для бесконтактного измерения.

9.Корпус  подшипника. Так как подшипник  окрашен, а коэффициент излучения  черной краски составляет 0,93, отличные  условия для бесконтактного измерения.

10.Пластина  радиатора электромотора. Коэффициент  излучения 0,93, отличные условия  для бесконтактного измерения.

11.Продукты  на холодильном конвейере. Коэффициент  излучения пищевых продуктов  составляет около 0,95, идеальные  условия для бесконтактного измерения.

12.Теплообменник.  Коэффициент излучения 0,93, однако  измерение нужно проводить через  конденсат, или можно использовать  самоклеящуюся пленку с высокой  излучательной способностью.

13.Блок двигателя.  Коэффициент излучения сильно  окисленного алюминия находится в районе 0,2. Необходимо применить в качестве покрытия масляную или самоклеющуюся пленку, чтобы увеличить излучательную способность до значения большего, чем 0,9.

14.Установка  охлаждения. Окрашенный лист металла  обладает излучательной способностью  в районе 0,92, измерения проводятся без проблем.

15.Шины авто. Коэффициент излучения мягкой  резины около 0,86, измерения проводятся  без проблем.

16.Духовые  шкафы. Излучательная способность  глины составляет 0,91, хорошие условия  для бесконтактного измерения.

17.Флуоресцентные  лампы. Коэффициент излучения  гладкого стекла 0,92-0,94, отличные  условия для бесконтактного измерения.

18.Окрашенные трубы. Коэффициент излучения голубой краски 0,94, идеальные условия для бесконтактного измерения.

19.Оцинкованные выходы воздуховодов. Коэффициент излучения цинка 0,23, необходимо использовать покрытие (краску или самоклеющуюся пленку) или проводить сравнение с контактным термометром.

20.Трансформатор. Ввиду того, что трансформатор окрашен, измерения производятся без проблем. Коэффициент излучения краски составляет 0,94, великолепные условия для бесконтактного измерения.