Pyrometry – co to je? Článek stručně popisuje princip činnosti a vlastnosti pyrometrů – dálkových měřičů teploty.

Bezdotykové dálkové měřiče teploty (pyrometry) se vyrábí již řadu let. Nedávný vývoj základny prvků umožnil dramaticky zlepšit spotřebitelské vlastnosti téměř všech měřicích přístrojů, včetně pyrometrů. Na trh byly uvedeny levné pyrometry pro domácnost řady DT. Jsou spolehlivé a snadno použitelné a cena mladších modelů je nižší než 1000 rublů! Nízká hmotnost, autonomní napájení, rychlost a přesnost provozu – to jsou hlavní rozlišovací znaky řady DT.

Proč potřebujete pyrometr?

Ve stručnosti lze uvést několik hlavních aplikací: pro měření povrchové teploty předmětů, kde je regulace teploty z důvodu vysokých teplot obtížná, nebezpečí úrazu elektrickým proudem, teplotní nehomogenita předmětu a řada dalších důvodů. Navíc je to velmi rychlý způsob, jak zjistit teplotu – typická doba měření teploty je kratší než 1 sekunda! V některých případech je použití jednodušší, jednodušší a levnější dálkové měřiče teploty (pyrometry).

Pyrometr má mnoho použití v každodenním životě: můžete určit teplotu v lednici nebo mrazničce, v kamnech, teplotu baterií, přívodní potrubí studeného a horkého topení, teplotu domácích spotřebičů a také elektrické spínače ( jejich zvýšená teplota značí poruchu), teplota na těžko přístupných místech . Stejně tak teplota vařeného jídla, vody v pánvi a konvici nebo v koupelně. Při cestování se může hodit i pyrometr. Rychle změříte teplotu vody v moři nebo jezeře, teplotu písku na pláži, teplotu na povrchu sopky, proudící lávu nebo unikající plyny (Itálie – Etna, Řecko – Nissyros atd. ).

Co a kde pyrometr měří?

Měří průměrnou povrchovou teplotu předmětu. Tvar měřicího bodu je elipsa nebo kruh. Čím dále je měřený objekt od pyrometru, tím větší je plocha kruhu, jehož průměrnou teplotu pyrometr ukazuje. Představte si kužel s pyrometrem na špičce a měřený předmět na základně. Laserové ukazovátko zabudované v zařízení pomáhá „zamířit“ zařízení na střed měřicího kruhu.

Technické vlastnosti – dešifrování nejasných pojmů

1. Indikátor zaměřování pyrometru je poměr vzdálenosti k objektu k velikosti měřené plochy jeho povrchu. Pyrometry řady DT mají typicky poměr D:S 8:1. To znamená, že ve vzdálenosti 15 cm bude průměr místa měření asi 2 cm, ve vzdálenosti 50 cm – přibližně 6,3 cm, ve vzdálenosti 1 metr od objektu – 12,5 cm atd.;
2. Rozsah pracovní vzdálenosti u pyrometru vzdálenost k měřenému objektu, ve které pyrometr zobrazuje teplotu s uvedenou přesností. Typicky je u pyrometrů řady DT tato vzdálenost od 0,15 do 5 m Na větší či menší vzdálenosti je pyrometr také funkční, ale přesnost měření teploty se snižuje.
3. Spektrální rozsah zařízení: 8 – 14 mikronů. Jedná se o okem neviditelnou vlnovou délku tepelného záření měřeného objektu v infračervené oblasti. Tento rozsah nebyl zvolen náhodou. Díky speciálnímu optickému filtru na vstupu zařízení, který propouští pouze tento rozsah a blokuje zbytek záření z objektu, jej lze použít při slunečním záření – tzv. zařízení „solární žaluzie“;
4. Teplotní rozlišení – to je schopnost pyrometru rozlišit teplotu sousedních oblastí měřeného objektu. Typicky u pyrometrů řady DT je ​​to 0,1 °C;
5. Přesnost. Nezaměňovat s rozlišením. Jedná se o absolutní (ve stupních) nebo relativní (v procentech) odchylku naměřené teploty od skutečné teploty objektu. Čím blíže je teplota ke koncům rozsahu, tím nižší je přesnost měření. Typicky pro pyrometry je to 1-2 stupně nebo asi 2%;
6. Emisivita. Jednokanálové infračervené teploměry a pyrometry (jas, částečné a celkové záření) určují teplotu na základě signálu přijímaného kanálem. Energie, kterou zahřáté těleso vyzařuje, závisí nejen na teplotě tohoto tělesa, ale také na materiálu, ze kterého je vyrobeno. Různé materiály vyzařují různě, a to je způsobeno faktorem tzv emisivita. Emisivita ukazuje, jakou část záření vyzařovaného ideálním zářičem (absolutně černé těleso, černé těleso), který se nachází při stejné teplotě jako náš objekt, vyzařuje náš objekt. Hodnota emisivity se pohybuje od 0,01. 0,02 (pro leštěné kovy) do 0,9. 0,98 (dřevo, stavební barvy, broušený povrch, lidská kůže atd.). U pyrometrů řady DT je ​​tato hodnota pevná a je 0,95.
7. Pracovní prostředek z autonomního zdroje energie. Přístroje řady DT jsou mimořádně hospodárné. Fungují z 9V prvku a spotřebovávají malý proud pouze v režimu měření a podsvícení LCD displeje. Automaticky se vypínají v klidovém režimu, ve kterém odebírají proud srovnatelný se samovybíjecím proudem baterie. Proto životnost přímo závisí na počtu měření. Pokud zařízení používáte pravidelně, přerušovaně, baterie může vydržet přibližně rok nebo i déle. Zařízení nemá žádné pohyblivé části a v ideálním případě bude bezchybně fungovat po mnoho let – baterii budete muset vyměnit jen občas;
8. Průměrná měření nutné, když je požadována vyšší přesnost měření. K tomu se provede několik (obvykle 3 až 7) měření za sebou a zjistí se aritmetický průměr.

Chyby měření pyrometru – jak se s nimi vypořádat?

Pokud máte vážné obavy o přesnost měření, ale dostáváte výsledky, které se liší od skutečné teploty objektů, přečtěte si níže uvedený text.

Přístroje řady DT patří do třídy jasových pyrometrů, tzn. jsou jednokanálová zařízení. Pracují ve stejném rozsahu vlnových délek a v důsledku toho mají řadu funkcí, které je třeba vzít v úvahu při měření:

• V první řadě k nim patří potřeba vědět emisivitu měřeného objektu – koeficient udávající, jakou část záření absolutně černého tělesa, které je v tepelné rovnováze s měřeným objektem, vyzařuje měřený objekt;
• dále při měření takovými přístroji je nutné, aby měřená plocha zcela pokrývala zorné pole pyrometru na zvolené vzdálenosti, protože nedodržení tohoto požadavku vede k nekontrolovanému podhodnocení výsledku měření, někdy i řádově většímu, než je deklarovaná přístrojová chyba;
• Vzhledem k nedokonalosti optiky IR transparentních materiálů se přístroje vyznačují malým závislost odečtů na vzdálenosti k objektu, tak i ze záření z oblastí měřeného objektu, které přímo nespadají do zorného pole pyrometru (objekty umístěné v blízkosti, jejichž teplota je velmi odlišná od teploty měřeného objektu).

Zohlednění výše uvedených faktorů a zprůměrovaných měření vám umožní rychle a přesně určit teplotu zájmových objektů pomocí pyrometru.