Пирометр: особенности использования и рекомендации

Можно ли с помощью недорогих пирометров точно измерить температуру? Если нет, то какова погрешность и от чего она будет зависеть?

Пирометр – прибор (в данном случае мы говорим о распространенных бытовых инфракрасных моделях), измеряющий уровень электромагнитного излучения предмета в определенном спектре и на основе его интенсивности определяющий температуру.

От чего зависит точность измерений пирометром

1. От излучательной способности поверхности тела. У идеальной модели черного тела она равна 1. У идеального зеркала – 0. Основная масса тел имеет излучательную способность в диапазоне от 0,85 до 0,95. Потому дешевые модели пирометров, где нет возможности ручного указания излучательной способности, обычно настроены на наиболее типичное значение 0,95.

Значения излучательной способности берут из различных справочников и таблиц, но все они являются предметом споров и могут применяться лишь с оговорками. Вот примеры значений излучательной способности некоторых материалов:

Материал	Коэффициент излучения
Алюминиевые сплавы	от 0,1 до 0,25
Алюминий (полированный)	0,05
Асбест	0,95
Асфальт	0,93
Бетон	от 0,7 до 0,85
Бумага и картон	от 0,8 до 0,9
Вода	0,97
Кварц (необработанный)	0,9
Красный кирпич (не шлифованный)	от 0,75 до 0,9
Лакированные изделия	0,9
Лакированный алюминий	0,5
Латунь (неполированная)	0,2
Латунь (полированная)	0,1
Лесоматериалы (различные)	от 0,8 до 0,9
Лед	0,97
Луженая сталь	0,1
Масляная краска (любого цвета)	0,95
Медь (полированная)	0,05
Медь листовая	0,8
Мрамор	0,9
Нержавеющая сталь (полированная)	0,1
Нержавеющая сталь (разная)	от 0,2 до 0,6
Обожженная глина	0,75
Пластмассы (различные, твердые)	от 0,8 до 0,95
Полиэтиленовая пленка	от 0,2 до 0,3
Расплавленная мягкая сталь	от 0,3 до 0,4
Резина (гладкая)	0,9
Резина (негладкая)	0,98
Свинец (оксидированный)	0,6
Свинец (чистый)	0,1
Серебро (полированное)	0,05
Сталь	0,6
Стекло	0,92
Уголь (графит)	0,75
Уголь (сажа)	0,95
Цинк (окисленный)	0,1
Чугун (необработанный) ржавый	0,95
Чугун (полированный)	0,2
Штукатурка	0,9
Эмаль (любого цвета)	0,9

Реальная погрешность измерений недорогими пирометрами, вносимая неточным указанием излучательной способности, обычно лежит в диапазоне от 3 до 20% при ошибке указания от 10% до 30% соответственно.

Там, где нужно провести максимально точные измерения, поверхность сначала покрывают специальными лаками с достоверно известной излучательной способностью.

2. От температуры тела. Излучательная способность тел меняется в зависимости от температуры и на диапазонах от 300 до 900 градусов ошибка может быть в 1,5 и более раз. Более того, пирометры рассматриваемого нами класса не способны делать точных измерений объектов с температурой 500 и более градусов.

3. От температуры окружающей среды. В качестве датчиков в пирометрах чаще всего используются полупроводниковые элементы – болометры, фотодиоды, пироэлектрики, термоэлементы. Их характеристики напрямую зависят от окружающей температуры. Если усреднять, то изменение их температуры на каждые 10°С будет давать дополнительную погрешность в 1%.

4. От расстояния. Поскольку инфракрасные пирометры снабжены оптической системой, то площадь, с которой снимаются показания излучения для определения температуры, напрямую зависит от расстояния до объекта.

(наиболее точные пирометры можно купить здесь: conrad.ru/…/infrakrasnye_pirometry_/)

И тут важно, чтобы область, с которой снимаются показания, не выходила за края объекта. Для каждой модели пирометра значения площади от расстояния будет свое, и оно обязательно указывается в инструкции. Многие модели среднего и высшего ценовых диапазонов имеют лазерные указатели в виде одного, двух или более лучей, которые обозначают границы пятна.

Рекомендации по использованию пирометров

— Большинство недорогих пирометров не пригодно для измерения температур полированных металлических поверхностей или просто светлых металлов. Использовать с оговорками можно лишь те, у которых имеется возможность ручного указания значений излучательной способности материалов.
— Любые предметы или частицы (пар, дым, пыль), попадающие в область измерения будут влиять на результаты.
— Нельзя измерить температуру объектов через прозрачные предметы (стекло, пленку), поскольку по факту будет измерена температура стекла и т.д.

 

Вам также может быть интересно:
— Тест недорогого пирометра GM320

Оценка статьи: (3 голосов, среднее: 4,67 из 5)

Загрузка...