Пірометр: опис та призначення

Пірометр (інфрачервоний термометр, термодетектор) – це інноваційний високоточний інженерний пристрій, призначений швидко і без контакту з досліджуваним об’єктом (на відстані до 3-х м) вимірювати його температуру. Працює за принципом обчислення тепло-електромагнітного випромінювання (визначення потужності тепловипромінювання тіла, зазвичай, в діапазоні ІЧ випромінювання і видимого світла). Може використовуватися для вимірювання температурних значень поверхонь майже будь-яких об’єктів. Завдяки йому вдається здійснювати контроль і своєчасно регулювати температуру та її перепади в промисловості й побуті, в різних предметах і їх деталях за умови, що їх діаметр становить 13 мм і більше.

Будова пірометра

Стандартний ІЧ термометр має дещо подібну до пістолету форму, оснащений невеликим РК дисплеєм, на який виводяться результати вимірів. Усередині має детектор тепловипромінювання, на інтенсивність і спектр якого прямо впливають температурні показники об’єктів. За допомогою вбудованої електронної системи отримані дані фіксуються і виводяться на дисплей. Інформація подається в зручному форматі, щоб не створити складнощів для подальшого аналізу.

Щоб інформацію можна було перенести на ПК або зовнішній носій, досконаліші пірометричні пристрої обладнують USB-портами.

Затребуваність пірометрів серед техніків та інженерів пояснюється масою переваг цих пристроїв, серед яких: зручна панель управління невеликих розмірів, лазерне наведення, висока точність та ін.

Характеристики й функціонал

При виборі термодетектора варто врахувати такі його технічні параметри:

- оптична роздільна здатність;

- температурний діапазон функціонування;

- роздільна здатність, що вимірюється;

- швидкість роботи (деяким сучасним моделям для видачі результатів потрібно менше однієї секунди, що особливо ціниться при оперативних змінах показів);

- габарити і вага;

- відображення інформації (аналогове/цифрове);

Не рідкість – наділення пірометрів додатковими функціями:

- вбудованою пам’яттю для збереження отриманих під час вимірювань даних;

- можливістю фіксувати найменше та найбільше значення серії замірів;

- сигналізування про досягнення заданого значення за допомогою звуку або візуального сигналу.

І характеристики, і функціонал впливають на кінцеву вартість пристрою. Також на ціні можуть відобразитися використовувані методи функціонування та бренд.

Принцип дії пірометра

Як було згадано вище, термодетектори працюють на основі появи інфрачервоного випромінювання. Вони визначають абсолютне значення довжини хвилі в ІЧ спектрі енергії. Щоб отримати необхідні результати, прилад потрібно спрямувати на об’єкт. Далі з урахуванням характеристик випромінювання легко і в лічені секунди можна отримати температуру поверхні тіла натисканням і утримуванням «курка».

Пірометри можна задіювати не тільки до віддалених, але й до важкодоступних, а також недоступних об’єктів. З їх допомогою допустимо аналізувати тіла з низькою теплоємністю/теплопровідністю, стаціонарні, рухомі елементи і навіть об’єкти, що перебувають під напругою (якщо виміряти температуру контактним способом не є можливим).

Застосування пірометрів

Неабияке поширення мобільних і стаціонарних пірометрів у наш час і в різних промислових сферах, і в побутовій практиці пояснюється їх доступною вартістю, простотою вимірювань і результативністю.

Ці пристрої застосовують, зокрема, в таких напрямках:

- високотехнологічні виробництва;

- теплова і електрична енергетика (швидкий і точний контроль t на малодоступних ділянках, забезпечення пожежної безпеки);

- нафтопереробка;

- металургійна і металообробна галузі;

- житлово-комунальні господарства;

- будівництво цивільних, військових і пром. споруд (визначення теплових втрат, виявлення проривів у теплоізоляційних оболонках);

- діагностика електрообладнання;

- харчопром;

- лабораторні дослідження (аналіз активних речовин в активних середовищах);

- перевірка ДВЗ, підшипників, компонентів комп’ютерів тощо.

Аналізувати інфраструктуру, обстежувати рефрижератори, здійснювати контроль за умовами зберігання і перевезення їжі, ліків, використовувати в цілях безпеки протипожежними бригадами – все це, завдяки інфрачервоним термометрам, можна робити в потрібний момент і з максимальною точністю. У побуті ці пристрої задіюються для вимірювання температури тіла, їжі при її приготуванні і т.д. А на виробництві можуть додатково служити теплолокаторами, що визначають критичні температури.

Пірометри: основні види

Існують різні класифікації пірометрів. За однією з головних (в основі – використовувана методика роботи) вони діляться на:

- інфрачервоні (радіаційні, радіометри). Використовують радіаційний метод для обмеженого ІЧ діапазону хвиль. Комплектуються лазерними вказівниками, щоб точність наведення на ціль була максимальною;

- оптичні. Функціонують як мінімум у двох діапазонах (інфрачервоному випромінюванні та спектрі видимого світла). Поділяються, в свою чергу, на яскравісні (з ниткою, що зникає) і колірні (мультиспектральні, які працюють за принципом порівняння енергетичних яскравостей тіла в різних ділянках спектру).

За температурним діапазоном пірометричні пристрої бувають:

- низькотемпературними. Вимірюють температуру об’єктів навіть тоді, коли вона мінусова;

- високотемпературними. Застосовуються до дуже нагрітих тіл, коли «на око» визначити температуру нереально.

Інші класифікації термодетекторів:

- за прицілом (з лазерним або оптичним);

- за коефіцієнтом випромінювання (з фіксованим або змінним);

- за виконанням, можливістю переміщення (стаціонарні й переносні). Перші – чудовий варіант для важкої промисловості. Вони найбільш точно оцінюють температуру. Дозволяють безперервно контролювати технологічні етапи виготовлення металевих і пластикових розплавів. Другі задіюються на виробничих ділянках, де особливе значення має мобільність, а точніше її оптимальне поєднання з високоточністю. Вони якнайкраще підходять для вимірювання t у важкодоступних трубопровідних ділянках. Як правило, мають маленькі дисплеї, на яких з’являються графічні/текстові дані.

Підсумок: пірометри (різні види пристроїв) міцно увійшли в різноманітні сфери і активно повсюдно експлуатуються. Це пояснюється їх простотою застосування, доступною вартістю і точністю результатів.