video

Последние материалы

Выбираем телевизор на 65 дюймов: какому бренду отдать предпочтение

Выбираем телевизор на 65 дюймов: какому бренду отдать предпочтение

17-06-2021

Современные телевизоры производят очень много разных компаний по всему миру. Некоторые из них не выдерживают конкуренцию...

Подробнее
Выбор входной двери — на что следует обратить внимание?

Выбор входной двери — на что следует обратить внимание?

06-06-2021

Выбор входной двери, хотя на первый взгляд это может показаться простой задачей, на самом деле есть...

Подробнее

Принцип действия пирометров

Категория: Бизнес-обзоры
Создано 20.08.2020

Как известно многим, в обычное жизни тела излучают электромагнитные волны, согласно показателям температуры. В ходе теплового излучения происходит перемещение энергии и температура тела изменяется на расстоянии.

Принцип действия пирометров

При этом наблюдается прямая зависимость тепловой энергии и характеристик, которые предусмотрены длиной волны, от температуры, которую имеет тело, излучающее энергию.

В этом случае предполагается следующая идеальная ситуация:

● энергия поглощается объектом, в отношении которого проводятся измерения;

● энергия превращается в собственное излучение тепла.

При этом уместно сослаться на «излучатель чёрного тела», который служит образцом для измерений. Влияние дополнительного излучения на привычные тела не исключено. Для достижения практических результатов с участием ИК-систем в измерении потребуется точное определение источников влияния на излучение с энергетической передачей или устранение влияния на объекты измерения.

В этих целях прибегают к эталонным измерениям на основе контактных термометров. Может применяться изменение поверхности с участием ИК-технологий. Допускается покрасить измеряемую поверхность, катализатор, покрытие, наклейки или клей.

Степень точности и эффективности проводимых измерений напрямую зависят от объекта и среды, которая нас окружает. Поэтому появилась классификация случаев по применению приборов на основе поверхностей и объектов измерения.

Основные преимущества

В последние годы применение пирометров существенно возросло. Технология постоянно развивается благодаря ряду факторов:

  1. возможности с лёгкостью регистрировать данные температуры в случае динамичных процессов. Преимущество заключается в незначительном времени реакции сенсорных устройств и систем;
  2. составу системы, в котором присутствуют сенсоры повышенной надёжности с усиленной микропроцессорной электроникой;
  3. отсутствию обратной связи, влияющей на объект, в отношении которого проводятся манипуляции. Это обеспечивает проведение измерений на поверхностях, отличающихся чувствительностью, и стерильной продукции, подобно участкам с опасностью или местам с затруднённым доступом;
  4. доступности при покупке и грамотной ценовой политике, позволяющей оптимизировать производство по изготовлению партий приборов.

Сфера применения

Пирометры применяются на объектах с незначительной теплопроводностью, вроде пластиковых, керамических, резиновых и т.д.

Сенсор прибора, предназначенный для контактных измерений, показывает верное значение при принятии температуры измерительного объекта. Если теплопроводность объектов недостаточна, время реакции существенно увеличивается.

В целом, пирометры предназначены и позволяют:

● определять температуру двигательных поверхностей, корпусов и составляющих моторов несущего типа различных размеров;

● эффективно применяться для компонентов в движении: конвейере, колёсах при вращении, станков для металлопроката и т.п.;

● использоваться в отношении объектов по типу бесконтактного измерения: недавно покрашенных частей, агрессивных или стерильных сред;

● измерять объекты различной величины, когда выбирается оптика (линзы);

● использоваться для объектов с напряжением: компонентов электрики, трансформаторов, шин и т.п.;

● применяться для компонентов незначительных габаритов и веса, включая измерительные объекты, когда контактным зондом извлекается избыточная тепловая энергия, делая измерение невозможным.

Исторические факты

● 1800 год — открытие ИК-спектра Гершелем при помощи экспериментирования с термометром жидкого типа и шариком для проведения ИК-абсорбции.

● 1900 год — открытие новых законов, позволяющих эффективно излучать Планка.

● 1938 год — издание книги «Оптическая пирометрия», где подробно описывается применение измерительной техники.

Измерение повышенных температур основано на преимуществе термометров излучения, что имело место вплоть до 1960-х гг. Далее велась разработка типов ресиверов излучения, для которых характерна чувствительность к волновым излучениям свыше 5 мкм и способность к точным температурным измерениям точности и объектам холоднее замёрзшей воды.

Функционирование

Свет — это электромагнитная волна, излучение которой происходит по прямой со скоростью света. Основанием служат частота и длина волн. Данное явление подчиняется основным законам природы, вызывая диаметрально противоположное восприятие.

Не в пример тепловым или световым восприятиям, излучение иных видов, наподобие рентгеновского, может полностью не восприниматься или использовать воздействие, оказываемое на людей.

Это может быть УФ-излучение, в результате которого появляется загар. Спектр излучения электромагнитных волн может распространяться на длину 23 в 10 степени.

Свет можно охарактеризовать, как видимую часть электромагнитных излучений. Данная часть по праву носит название «видимой» с волновым диапазоном 380-750 нм. Разброс оттенков составляет от фиолетового до красного и чувствителен для глаза человека.

При уменьшенной длине речь идёт об УФ-излучении. При волнах до 200 нм речь идёт о вакуумном ультрафиолете.

Если речь идёт о значительной длине волны, ближайшая область ИК-спектра имеет границу с видимым светом. Здесь можно говорить о диапазоне, составляющем от 750 нм до 2,5 мкм.

Далее идёт средняя спектральная ИК-область 2,5-25 мкм. Для дальней ИК-области характерны волны от 25 мкм до 3 мм.

Окна в атмосфере

Важно понимать, что представляют собой атмосферные окна и зачем необходимо проводить измерения в данных областях. Окна атмосферы бывают следующими, характеризуясь длиной волн:

  1. 2-2,5 мкм;
  2. 3,5-4,2 мкм;
  3. 8-14 мкм.

В диапазоне атмосферных окон практически не присутствует поглощения или излучения волн электромагнитного типа воздухом при взаимодействии прибора и измерительного объекта. Газы, появляющиеся менее 1 м от объекта, действия не оказывают.

Подходящим спектральным диапазоном для температурного измерения >1000 °С следует считать видимую или ближайшую ИК-спектральную область. Можно проводить эффективные измерения температуры средних значений. Лучше всего подойдут волны диапазона спектра величиной 2-2,5 мкм и 3,5-4,2 мкм. Энергия будет излучаться с более высокой степенью.

Для того, чтобы с успехом измерять низкие температуры, идеален диапазон 8-14 мкм. Чтобы оценить сигнал, подходящий для измерений, энергия должна излучаться в обширном диапазоне.

Излучение, отражение и трансмиссия

Излучение электромагнитного типа пропускается телом, если значения температуры составляют более абсолютного нуля. Данное значение равняется -273,15 °С.

Степень излучения, зафиксированная прибором для измерения, включает измерительный объект, отражение и внешние проходящие лучи. Сумма неизменна и составляет 100% или 1.

Интенсивность излучения напрямую связана со значениями коэффициентов. Можно отметить следующее:

● коэффициент излучения выражается в способности к излучениям ИК;

● коэффициент отражения подразумевает способность отражать ИК-излучения, в зависимости от материала и поверхности;

● фактор прохождения основан на способности пропускать ИК-излучение материалом, зависящей от типа и толщины. Связан с пропускающей способностью относительно ИК-излучения.

Значения данных всех факторов составляют от 0-1 (или 0-100%).

Измерительный объект

Независимо от измерения, местом расположения объекта является передний план. Задача направлен на то, чтобы быстро получить показатели температуры.

ИК-пирометром происходит восприятие объектов различного типа: твёрдых, жидкостей или в виде газа с различными измерениями. Большое влияние оказывают материалы и поверхности.

Измерение температурных показателей в продуктах органического типа происходит без участия специальных действий. Для материалов, особенно, с поверхностями с отражением, предусмотрена специальная измерительная подготовка.

Если коэффициент, связанный с отражением и факторами прохождения уровня, равен нулю, идеальным объектом, связанным с измерениями, становится излучатель чёрного тела. Расчёт энергии происходит за счёт закона излучения Планка. Коэффициент излучения, если говорить об идеальном теле, равен 1.

Излучатель чёрного тела (эталон). Уровень излучения с поглощением составляет 100%. Величина измерительного коэффициента составляет 1.

Реальное тело. Излучаемая часть обладает отражением или проходит сквозь тело. При этом коэффициент излучения составляет < 1.

Серый излучатель. Очень многие тела в природе называются серыми выключателями. Характеристики излучателей чёрного тела предполагают пониженное излучение. Корректировка происходит на основании настройки коэффициента излучения. Последние предполагают соотношение чёрной и серой интенсивности.

Цветной излучатель. Речь идёт о материалах с излучающим коэффициентом, связанным с температурой и длиной волн. Для данного тела они могут варьироваться от 200-600 °С. Это справедливо в отношении любого из металлов. При этом следует убедиться в определении коэффициента излучения s в условиях правильного проведения температурных измерений.

Новые бизнес-идеи

Выбор входной двери — на что следует обратить внимание?

Выбор входной двери — на что следует обратить внимание?

06-06-2021

Выбор входной двери, хотя на первый взгляд это может показаться...

Подробнее

Женские вышиванки

Женские вышиванки

08-05-2021

Сейчас среди многих жительниц Украины стало модно носить традиционную национальную...

Подробнее

Интернет магазин Cors – широкий выбор товаров для автомобилей и мотоциклов

Интернет магазин Cors – широкий выбор товаров для автомобилей и мотоциклов

25-04-2021

Множество людей являются владельцами различных транспортных средств. Иногда перед ними...

Подробнее