Главная › Новости

Инфракрасный пирометр и точное дистанционное измерение температуры

Опубликовано: 02.10.2018

Посылка. Пирометр

Бесконтактный инфракрасный термометр дает возможность быстро и безопасно проводить дистанционное измерение температуры на достаточном удалении, но точность результата в значительной мере определяется характером поверхности объекта.

Вот и получается, что бесконтактное измерение температуры поверхности вызывает массу вопросов, приносит разочарование. А ведь в большинстве случаев инфракрасный пирометр ни в чем не виноват (если конечно нет заводского брака). Бесконтактные термометры не обладают искусственным интеллектом и работают по жесткому встроенному алгоритму. Термометр инфракрасный просто «не знает» в каком состоянии находится измеряемая поверхность ! И задача владельца, помочь пирометру сориентироваться, на основании знания физических законов. Впрочем это только с начала все звучит так сложно. Довольно быстро придет понимание и даже недорогой ИК термометр справится с поставленной задачей.
GM900. Качественный инфракрасный термометр.

Измерение температуры поверхности на удалении требует небольшого анализа верхнего слоя поверхности и степени обработки. Вот несколько видов покрытий, без учета влияния которых дистанционный термометр исказит показания:

механически обработанная или неподготовленная; шлифованная и полированная; покрытая окислами; загрязненная посторонними химическими элементами; окрашенная, оклеенная, подгорелая.

Важное правило. Перед началом бесконтактного измерения температуры пирометром: состояние исследуемой площади должно отвечать требованиям равномерности по всему диаметру пятна визирования.

Пример. Если поверхность предмета окислена, то по всей плоскости.

Часто в сети можно встретить видеоролики, в которых проводится дистанционное измерение температуры и делается вывод – пирометр не работает !

Не нужно спешить. Несколько нехитрых манипуляций по настройке и Ваш бесконтактный термометр порадует точными данными.

Как определить коэффициент излучения

Для измерения в большинстве случаев предпочтительнее пирометр инфракрасный купить - ИК термометр с настраиваемым коэффициентом эмиссии. И желательно чтобы это был инфракрасный термометр с термопарой - внешним температурным датчиком, идущим в комплекте. Хотя это не обязательно. Если у Вас есть простейший дистанционный термометр с термопарой K-типа, используйте его в качестве эталонного источника информации о точном значении температуры.

Запаситесь расходными материалами и можно "обучать" бесконтактный инфракрасный термометр !

Метод окраски

Коэффициент излучения черного красителя может достигать 0.97-0.98. «Секрет» в том, что температура закрашенной и соседней области одинаковы, а вот отражательная способность может отличаться в разы. Установите коэффициент эмиссии не ниже 0.98, направьте инфракрасный термометр на участок с краской и считайте показания. Конечно необходимо купить пирометр с соответствующей опцией. В больше случаев это оправдано и с финансовой точки зрения, поскольку на такой пирометр цена выше всего на 20-25%, чем на простейший ИК термометр без настроек.

Теперь перемещаемся на неокрашенную площадь – значение температуры на дисплее изменится. Подстраиваем коэффициент, пока показатель не сравняется с данными с окрашенного участка. Теперь краску можно удалить.

Метод нанесения корректирующей клейкой ленты

Такой способ аналогичен предыдущему. Временную роль «затемнения» поверхности играет липкая гибкая полоска (отлично подойдет широкая изолента или армированный непрозрачный скотч).

Дальше действуем по алгоритму метода окраски. Единственное ограничение – верхний предел температуры. При нагреве предмета уже до сотни градусов – лента расплавится, так что таким образом лучше настраивать низкотемпературные пирометры.

Используем инфракрасный термометр с термопарой

Это пожалуй наиболее верное решение – как проводить измерение температуры поверхности, если дистанционный термометр - пирометр с ней "не знаком".

Термометром с термопарой измеряем температуру. Выполняя последовательную настройку на пирометре коэффициента эмиссии, добиваемся минимальных расхождений результатов – от термопары и полученных бесконтактным методом.

А если так случилось и нет под рукой изоленты, краски и термопары ?

Уменьшаем погрешность - используем таблицы излучения материалов

Практически для всех существующих категорий материалов эмпирическим путем давно получены вполне достоверные значения отражательной способности, сведенные в таблицы, которыми легко воспользоваться в виду их доступности в электронном или печатном виде.

От Вас требуется немного:

иметь при себе инфракрасный термометр - пирометр с регулируемым коэффициентом эмиссии; знать точно, из какого материала изготовлен объект измерения; должны быть в наличии таблицы с коэффициентами излучения; посмотреть в паспортных данных диапазон длин инфракрасных волн, на которых измеряет пирометр.

Из таблиц выбирайте необходимый показатель на пересечении материала поверхности и эффективной длины волны, на которой работает ИК термометр. Обычно термометр инфракрасный бесконтактный, измеряющий в ИК диапазоне, настроен на интервал теплового излучения с длинами волн 8-14 мкм. Если ошибочно взять данные из другого столбца (например с длиной волны 1 мкм), измерение температуры поверхности будет выполнено с недопустимой погрешностью.

Таблицы с коэффициентами излучения поверхностей материалов помогут Вам подстроить дистанционный термометр - инфракрасный пирометр наиболее близко к типу покрытия. Но на достоверность также оказывают воздействие вероятные возмущения:

Температура воздуха; Задымленность и пыль; Неравномерность нагрева плоскости; Термометр инфракрасный сориентирован под большим углом.

Следует помнить ! Измерение температуры одной и той же поверхности, выполненное в прошлом и текущем году (а может и в предыдущем месяце) может привести с разным результатам. Причины: окисление, покрытие пылью и другие факторы. Лучше перестраховаться и заново настроить ИК термометр.

Автор - ЧП Бром