Пирометры - что это? Статья о приборах дистанционного измерения температуры - пирометрах.

История развития

   Бесконтактные дистанционные измерители температуры (пирометры) производятся уже много лет. Развитие в последнее время элементной базы позволило резко улучшить потребительские характеристики практически всех измерительных приборов, в том числе и пирометров. На рынок были выпущены не дорогие бытовые пирометры серии DT. Они надёжны и просты в эксплуатации, а цена младших моделей менее 1000 рублей! Небольшой вес, автономное питание, быстрота и точность работы - вот основные отличительные черты серии DT.

   Пирометры на Gradusniki.ru - купить.

Зачем нужен пирометр?

   Если вкратце, то можно перечислить несколько основных применений: для измерения температуры поверхности объектов, где контроль температуры затруднён вследствие высоких температур, опасности поражения электрическим током, температурной неоднородностью объекта и рядом других причин. Кроме этого, это очень быстрый способ узнать температуру - типовое время измерения температуры менее 1 секунды! В ряде случаев проще, легче и дешевле использовать дистанционные измерители температуры (пирометры).

   В быту есть множество применений для пирометра: можно определять температуру в холодильнике или морозильнике, в плите, температуру батарей, подводящих магистралей холодного и горячего теплоснабжения, температуру бытовых приборов, а также электрических выключателей (их повышенная температура свидетельствует о неисправности), температуру в труднодоступных местах. А также температуру приготовленной еды, воды в кастрюле и чайнике, или в ванной. Может пригодиться пирометр и путешествиях. Вы можете быстро измерить температуру воды в море или озере, температуру песка на пляже, температуру на поверхности вулкана, вытекшей лавы или вырывающихся газов (Италия - вулкан Этна, Греция - о.Ниссирос и т.д.).

Что и где измеряет пирометр?

   Он измеряет среднюю температуру поверхности объекта. По форме пятно измерения - это эллипс или окружность. Чем дальше от пирометра находится объект измерения, тем больше площадь окружности, среднюю температуру которой показывает пирометр. Представьте себе конус, на острие которого стоит пирометр, а в основании - объект измерения. Встроенный в прибор лазерный указатель помогает "нацелить" прибор в центр окружности измерения.

Технические характеристики - расшифровка непонятных терминов

1. Показатель визирования пирометра - это отношение расстояния до объекта к размеру измеряемого участка его поверхности. Обычно в пирометрах серии DT параметр D:S равен 8:1. Это означает, что на расстоянии в 15 см диаметр пятна измерения составит около 2 см, на расстоянии 50 см - примерно 6,3 см, на расстоянии 1 метра до объекта - 12,5 см и т.д.;
2. Диапазон рабочих расстояний у пирометра — расстояние до объекта измерения, на котором пирометр показывает температуру с заявленной точностью. Обычно в пирометрах серии DT это расстояние от 0,15 до 5 м. При бОльших или меньших расстояниях пирометр также работоспособен, но точность измерения температуры при этом падает;
3. Спектральный диапазон прибора: 8 - 14 мкм. Это длина волны теплового излучения объекта измерения в инфракрасном, невидимом глазом диапазоне. Этот диапазон выбран не случайно. Благодаря специальному оптическому фильтру на входе прибора, корорый пропускает только этот диапазон, а остальное излучение от объекта задерживает, им можно пользоваться при солнечном освещении - т.н. "солнечно слепой" прибор;
4. Разрешающая способность по температуре - это способность пирометра различать температуру соседних участков объекта измерения. Обычно в пирометрах серии DT это 0,1 °C;
5. Точность. Не путать с разрешающей способностью. Это абсолютное (в градусах) или относительное (в процентах) отклонение измеренной температуры от истинной температуры объекта. Чем ближе температура к краям диапазона, тем ниже точность измерения. Обычно для пирометров это 1-2 градуса или порядка 2%;
6. Излучательная способность. Одноканальные инфракрасные термометры и пирометры (яркостные, частичного и полного излучения) определяют температуру по величине принятого каналом сигнала. Энергия, которую испускает нагретое тело, зависит не только от температуры этого тела, но и от материала, из которого оно сделано. Различные материалы излучают по-разному, и это учитывается коэффициентом, называемым излучательной способностью. Излучательная способность показывает, какую часть от излучения, испускаемого идеальным излучателем (абсолютно черным телом, АЧТ), находящимся при равной с нашим объектом температуре, излучает наш объект. Значение излучательной способности лежит в пределах от 0,01…0,02 (у полированных металлов) до 0,9…0,98 (дерево, строительные краски, поверхность земли, человеческая кожа и т.д.). В пирометрах серии DT это значение фиксированно и составляет 0,95.
7. Ресурс работы от автономного источника питания. Приборы серии DT чрезвычайно экономичны. Они работают от элемента напряжением 9V и потребляют небольшой ток только в режиме измерения и подсветки ЖК дисплея. Автоматически выключаются в режиме простоя, в котором потребляют ток, сравнимый с током саморазряда батареи. Поэтому ресурс работы напрямую зависит от количества измерений. Если пользоваться прибором периодически, с перерывами, то батареи может хватить на срок около года или даже более. Прибор не имеет движущихся частей и в идеале будет безотказно работать в течении многих лет - вам нужно будет только изредка заменять батарею питания;
8. Усреднённые измерения необходимы, когда требуется более высокая точность измерений. Для этого выполняют несколько (обычно от 3до 7) измерений подряд и находят среднее арифметическое.

Ошибки измерения пирометра - как бороться?

   Если Вы всерьёз озабочены точностью измерений, но получаете результаты, которые отличаются от действительныой температуры объектов, прочтите текст ниже.

   Приборы серии DT принадлежат к классу яркостных пирометров, т.е. являются одноканальными приборами. Они работают в одном диапазоне длин волн и вследствие этого имеют ряд особенностей, корорые необходимо учитывать при проведении измерений:

• в первую очередь к ним относится необходимость знать излучательную способность измеряемого объекта – коэффициент, показывающий, какую часть от излучения находящегося в тепловым равновесии с измеряемым объектом абсолютно черного тела испускает измеряемый объект;
• далее, при измерении такими приборами необходимо, чтобы измеряемый участок полностью перекрывал поле зрения пирометра на выбранном расстоянии, ибо невыполнение этого требования ведет к неконтролируемому занижению результата измерений, иногда на порядок превышающему заявленную инструментальную погрешность;
• в связи с несовершенством оптики ИК-прозрачных материалов, приборы характеризуются небольшой зависимостью показаний от расстояния до объекта, а также от излучения прямо не попадающих в поле зрения пирометра областей измеряемого объекта (расположенные рядом объекты, температура которых сильно отличается от температуры объекта измерения).

   Учёт вышеприведённых факторов и усреднённые измерения позволят Вам с помощью пирометра быстро и точно определить температуру интересующих Вас объектов.