Пирометр — что за прибор?

Испокон веков люди измеряли температуру……….

Казалось бы, нет ни чего проще, однако при более детальном рассмотрении этот вопрос сразу обрастает все новыми и новыми сложностями.
Первобытному человеку, наверное, было достаточно измерение температуры по принципу холодно – тепло и в зависимости от этого он надевал
либо набедренную повязку, либо шкуру убитого накануне медведя!
Но времена меняются, и такого рода измерение уже не устраивает, а точности измерения становится не достаточно.

Появились разного вида термометры , которые позволяли достаточно точно измерять температуру. Но и они не всегда были удобны ,так как для измерения термометром необходим контакт измерительного зонда с объектом измерения. А как быть если необходимо измерить температуру в точке, до которой очень трудно добраться? А если точка находится в агрессивной среде? А если объект находится в постоянном движении? В общих чертах была поставлена задача и инженерная мысль начала поиск решения этой проблемы.
Так во второй половине прошлого века появились первые пирометры. Первый пирометр был разработан и выпущен в 1967 году американской компанией WAHL Компания смогла на основе важнейших физических открытий в этой области начать массовое производство пирометров с высокими потребительскими характеристиками и все это смогли спрятать в маленький корпус. Новый принцип измерения заключался в построения сравнительных параллелей, когда вывод о температуре тела производился на основе данных инфракрасного приемника, определяющего количество излучаемой телом тепловой энергии. Такой метод измерения позволил существенно расширить границы измерения температуры твердых и жидких тел в самых труднодоступных местах. Пирометры прочно заняли свое место в линейке приборов для определения температуры!

Строго говоря ПИРОМЕТР это прибор который бесконтактно производит измерение температуры разного рода тел и поверхностей на основе измерения мощности теплового излучения объектов измерения в диапазоне инфракрасного излучения, а так же в области видимого света. Исходя из этого, можно определить основные характеристики пирометров это ОПТИЧЕСКОЕ РАЗРЕШЕНИЕ и НАСТРОЙКА СТЕПЕНИ ЧЕРНОТЫ ТЕЛА.

Оптическое разрешение или как его еще называют Показатель визирования это отношение диаметра пятна визирования на поверхности объекта, измерение температуры ( излучения) с которого регистрируется пирометром к расстоянию до объекта. Это можно представить себе так – конусный луч фонарика освещает поверхность и чем дальше поверхность тем большее пятно засвечивается то есть с увеличением расстояния до измеряемого объекта большая поверхность измеряется.

Но как быть когда необходимо измерить очень маленький объект в окружении других объектов, имеюoих разные температуры? Ответ прост – коэффициент визирования (оптическое разрешение пирометра) должен быть максимальным( то есть конус «фонарика» должен быть очень узким в предельном значении – луча). Это достигается использованием качественной оптики или проще говоря объективом пирометра, при этом стоимость одинаковых пирометров с разными объективами (коэффициентами визирования) может отличаться в десятки раз! Для точности визирования современные пирометры имеют лазерный указатель, который будет показывать центр измерительного пятна. Ни в коем случае нельзя эту точку воспринимать как область измерения температуры — в зависимости от оптического разрешения область измерения будет кругом, с центром в точке от лазерного луча, с диаметром от 1 сантиметра до 1 метра!

Степень черноты тела или как его называю иначе коэффициент излучения характеризует прежде всего свойства поверхности объекта измеряемую пирометром. Этот показатель определяется как отношение энергии, излучаемой данной поверхностью при определенной температуре к энергии излучения абсолютно черного тела при той же температуре. Он может принимать значения от 0,1 до значений, близких к 1. Для примера: если для окисленной стальной поверхности коэффициент составляет примерно 0,85, то для полированной стали он снижается до 0,075. Это один из основных факторов, которые влияют на точность показаний иными словами – не может быть произведен замер температуры с большой точностью, без корректировки пирометра ,для конкретного объекта. Но это необходимо делать только в том случае, когда нам необходимо получить очень точные показатели измерений. В повседневной жизни для измерения температуры погрешность вносимая коэффициентом излучения, соизмерима и укладывается в общую погрешность, при этом необходимо учитывать «однородность» измеряемых пирометром объектов то есть с одинаковы коэффициентом излучения или же в определенном диапазоне..

Все пирометры можно разделить по следующим категориям или признакам:

— По принципу измерения пирометры бывают:

Яркостные пирометры позволяющие определять температуру объекта путем сравнения цвета с эталоном.

Радиационные пирометры измеряющие температуру объекта посредством пересчета мощности теплового излучения.

Цветовые пирометры позволяют делать вывод о температуре объекта, основываясь на результатах сравнения его теплового излучения в различных спектрах.

— По температурному диапазону:

Низкотемпературные. Пирометры этого типа способны определять отрицательные температуры, при этом диапазон положительных температур может быть достаточно большим.

Высокотемпературные. Пирометры работают в диапазоне высоких температур и не способны производить замеры объектов с отрицательной температурой.

По способу эксплуатации:

Переносные пирометры предназначенные для эксплуатации в полевых условиях. Они имеют малый вес, дисплей отображения показателей, автономное питание.
Предназначены для очень широкого круга задач по измерению температуры. Могут иметь внутреннюю память и подключаться к компьютеру для передачи данных.

Стационарные пирометры предназначены для выполнения чаше всего постоянного замера в конкретной точке. Обладают повышенной точностью и как правило не имеют своего дисплея, а передают данные на компьютер или пульт управления Способны работать при неблагоприятных условиях окружающей среды. Чаще всего применяются при необходимости замеров на промышленных предприятиях. Имеют большие размеры и вес.

Область применения пирометров очень велика, и они все сильнее теснят традиционные приборы для измерения температуры. Но все таки основная задача пирометров это измерение температуры в труднодоступных местах и в местах с агрессивными средами, а так же объекты которые находятся в постоянном движении или расположены в электро или пожароопасных местах.

Хороший вариант отделки стен — Шпатель для имитации структуры дерева.