Можно ли измерять температуру объектов удаленно? И желательно за несколько секунд? Да, такие приборы есть. В отличие от контактных термометров, требующих непосредственного касания, уже давно существуют бесконтактные методы измерения температуры.
Приборы для измерения температуры бесконтактным методом
Пирометры для измерения температуры бесконтактным методом позволяют измерять температуру поверхностей на различных объектах, находящихся на большом расстоянии.
Инфракрасный бесконтактный пирометр измеряет мощность теплового излучения поверхности объекта в инфракрасном (ИК) диапазоне. Чаще к ближним ИК относятся диапазон от 0,75 до 1,65 мкм, а средним — от 8 до 14 мкм.
Чтобы обеспечить точность измерений, надо правильно выбрать оптическую схему и настройку визирования — измеряемый объект должен полностью попадать в пятно контакта прибора.
У стационарных пирометров аналоговый выходной сигнал примерно 4 — 20 мА. Они оснащены цифровым выходом RS485, который обеспечивает передачу данных в реальном времени на контроллер АСУТП или gsm-модем, или на щитовой индикатор.
Бесконтактный пирометр работает за счет того, что через него проходит электрический ток и тем самым нагревает проводники и другие составляющие прибора. В условиях нормального режима эксплуатации в приборе сохраняется баланс между повышением температуры и частичным ее отводом в окружающую среду.
Когда ухудшается качество контактов, одновременно это ухудшает и условия для прохождения тока. При этом температура, которая повышается, может вызвать какую-либо неисправность. По этой причине на предприятиях с высоковольтным оборудованием и сложными электротехническими устройствами регулярный контроль за нагреванием токоведущих частей обязателен.
Измерения в дистанционном бесконтактном режиме производятся с безопасного расстояния для любого оборудования, находящегося под высоким напряжением.
Бесконтактный пирометр — способы измерения температуры
Чаще всего это делается радиационным (яркостным) способом.
В данном случае от температуры зависит энергетическая яркость излучения в ограниченном частотном диапазоне.
Ключевой элемент в приборе такого типа — приемник. Он преобразует тепловое излучение, которое падает на него, в ток или напряжение.
Дополняют бесконтактный пирометр электросхема и оптическая система, в которой излучение собирается в определенном телесном угле. Также в состав прибора входят блок питания и индикаторы, сигнализирующие о полученных результатах.
Какие факторы влияют на точность измерений
Сигнал может быть ослаблен:
- если поверхность наблюдаемого объекта не находится в зоне прямого обзора,
- из-за пыли, пара, тумана, других предметов между тепловым датчиком и источником тепла,
- также будут мешать загрязнения на оптике прибора,
- интенсивность ИК потока и температура могут еще зависеть от структуры и состояния поверхности исследуемого объекта.
Пирометры бесконтактного измерения температуры могут быть:
- высокотемпературными, предназначенными для работы с сильно нагревающимися объектами,
- низкотемпературными, способными работать с объектами даже при сильных морозах.