Hvordan arrangeres og fungerer termometre uden berøring?

Ikke-kontakt termometre eller pyrometre er i dag praktiske enheder til måling af fjerntemperatur af forskellige genstande, væsker eller faste stoffer. De er vidt brugt i kraftindustrien til driftskontrol af temperaturen i vigtige områder, i den elektriske kraftindustri for at sikre brandsikkerhed, i laboratorieforhold, i virksomheder, i konstruktion til beregning af varmetab, i hverdagen, i sikkerhedssystemer og meget mere.

Den første sådan enhed blev opfundet tilbage i 1731 af den hollandske fysiker Peter van Mushenbruck, og målinger blev foretaget visuelt, det var muligt at bedømme temperaturen ud fra farven på en rød-varm krop. Men moderne typer pyrometre har i høj grad udvidet deres anvendelsesområde, og selv temperatur tæt på nul kan måles grader celsius og nedenfor. Princippet har dog forblevet generelt det samme - kraften i den termiske stråling, der stammer fra objektet, måles, og der drages en konklusion om dens temperatur. Målingerne udføres i det infrarøde og synlige spektralområde.

I 1967 introducerede det amerikanske firma Wahl det første bærbare pyrometer, da det var i 60'erne, at de vigtigste videnskabelige opdagelser blev gjort, som lagde grundlaget for udviklingen af ​​udviklingen af ​​industrielle pyrometre med tilstrækkeligt høje egenskaber med små dimensioner. Princippet, der er baseret på konstruktionen af ​​sammenlignende paralleller ved hjælp af en infrarød modtager, der er i stand til at bestemme mængden af ​​termisk energi, der udsendes af objektet, har markant udvidet intervallet af temperaturmålinger for både flydende og faste legemer.

I øjeblikket er pyrometre meget populære og bruges i vid udstrækning til ikke-kontaktmåling i en afstand af temperaturen på genstande i hverdagen, i bolig- og forsyningssektoren, i virksomheder, uanset hvor temperaturkontrol af forskellige processer er påkrævet i produktionsstadierne og under driften af ​​mange enheder. Pyrometre gør det muligt at måle temperaturen på endda en varm krop uden behov for fysisk kontakt med den.

Pyrometre er optiske, stråling og farve. De første tillader en visuel sammenligning af farven på det opvarmede legeme med farven på referencetråden og bestemmer dermed dens temperatur. Stråling genberegner effekten af ​​termisk stråling og kan måle et ret bredt temperaturområde. Farve sammenligner den termiske stråling af objektet i forskellige spektre og beregner derefter dens temperatur. Sådanne pyrometre har også et bredt måleområde.

Alle pyrometre kan også opdeles i lav temperatur og høj temperatur. Lav temperatur giver dig selv mulighed for at måle temperaturer under nul, og høj temperatur har en høj øvre målegrænse.

Afhængigt af udførelsestypen er pyrometrene forskellige i bærbare og stationære. Sidstnævnte anvendes i store industrielle virksomheder til meget præcis og kontinuerlig kontrol af den teknologiske proces, for eksempel til fremstilling af smeltet plast og metaller. Bærbare pyrometre er populære i hverdagen, og som bærbare termometre i forskellige brancher præsenterer de tydeligt oplysninger om temperaturen på displayet i tekst eller grafisk form.

Enheden og betjeningen af ​​et moderne infrarødt pyrometer kan beskrives som følger. Varmestrålen modtaget af enheden er fokuseret af det optiske system og falder derefter på temperatursensor (dette er den primære pyrometriske transducer), der opnås et elektrisk signal ved udgangen fra den pyrometriske transducer, hvis værdi er proportional med temperaturværdien af ​​det objekt, der undersøges. Signalet modtaget fra sensoren passerer derefter gennem den elektroniske transducer (dette er en sekundær pyrometrisk transducer) og går ind i måle- og beregningsindretningen og behandles deri. Beregningsresultatet vises på displayet i de mest populære modeller - i form af tal.

Så for at få den nøjagtige værdi af det studerede objekts overfladetemperatur behøver brugeren kun at tænde for enheden, pege den mod det studerede objekt og trykke på startknappen. Måleresultatet vises på displayet i form af tal eller grafisk i form af et flerfarvet billede, hvor spektralt områderne med lave, mellemstore og høje temperaturer fremhæves i forskellige farver.

De vigtigste tekniske egenskaber ved pyrometre:

• optisk opløsning (modeller med en opløsning på 2: 1 til 600: 1 er tilgængelige);

• målt temperaturområde (maks. - fra -50 ° C til + 4000 ° C);

• måleopløsning - typiske værdier er 0,1 ° C eller 1 ° C;

• målenøjagtighed (± 1,5% betragtes som optimal);

• hastighed (moderne pyrometre kræver ikke mere end 1 sekund);

• emissivitet - kan tilpasses eller rettes;

• målretningsmetode - laserbetegnelse eller optisk vejledning.

De vigtigste parametre for pyrometrene er indstilling af objektets sorthed og den optiske opløsning (indikator for syn) på enheden. Pyrometers optiske opløsning er kendetegnet ved forholdet mellem afstanden fra pyrometret til overfladen af ​​kroppen og diameteren af ​​en rund plet på overfladen af ​​kroppen (området med nøjagtig temperaturmåling er begrænset af dette sted), hvis temperatur måles.

Så hvis temperaturmålinger kræves på kort afstand, anvendes et pyrometer med en lille opløsning, for eksempel 4: 1, og hvis målinger er planlagt fra flere meter, skal opløsningen være større, så fremmede genstande ikke falder ind i enhedens synsfelt. Ofte er pyrometre udstyret med en lasermålbetegnelse for mere præcist at pege instrumentet mod det objekt, der undersøges.

Mængden af ​​sorthed eller emission af materialet karakteriserer reflektionsevnen af ​​selve materialet, hvis temperatur fjernt måles med et pyrometer. For et infrarødt termometer, som er de populære pyrometre i dag, er denne indikator ekstremt vigtig. Det bestemmer forholdet mellem den energi, der udsendes af den undersøgte overflade, og den energi, der udsendes af et helt sort legeme ved den samme temperatur, og værdien af ​​denne parameter ligger i området fra 0 til 1. Således har oxideret stål en sorthed på 0,85 og poleret - 0,075.

På mange online-handelssteder og i elektronikbutikker er bærbare laserorienterede pyrometre bredt repræsenteret i dag, hvilket er perfekt til husholdningsbehov samt særlige medicinske pyrometre til erstatning af kviksølvtermometre. Til industrielle formål anvendes mere nøjagtige og dyrere pyrometre, der blandt andet har hjælpemidler til transmission af information og muligheden for at oprette forbindelse til en computer og specielle enheder.

Se også: Temperatursensorer - termistorer