Реферат Пірометр

Пірометр- прилад для безконтактного вимірювання температури тел. Принцип дії ґрунтується на вимірюванні потужності теплового випромінювання об'єкта вимірювання переважно в діапазонах інфрачервоного випромінювання та видимого світла.

1. Призначення

Пірометри застосовують для дистанційного визначення температури об'єктів у промисловості, побуті, сфері ЖКГ, на підприємствах, де велике значення набуває контроль температур на різних технологічних етапах виробництва (сталіварна промисловість, нафтопереробна галузь). Пірометри можуть виступати в ролі засобу безпечного дистанційного вимірювання температур розжарених об'єктів, що робить їх незамінними для забезпечення належного контролю у випадках, коли фізична взаємодія з об'єктом, що контролюється, неможлива через високі температури. Їх можна застосовувати як теплолокатори (удосконалені моделі), для визначення областей критичних температур у різних виробничих сферах.

Один із перших пірометрів винайшов Пітер ван Мушенбрук. Спочатку термін використовувався стосовно приладів, призначених для вимірювання температури візуально, за яскравістю та кольором сильно нагрітого (розжареного) об'єкта. В даний час значення дещо розширено, зокрема, деякі типи пірометрів (такі прилади правильніше називатиінфрачервоні радіометри) вимірюють досить низькі температури (0 ° C і навіть нижче).

Розвиток сучасної пірометрії та портативних пірометрів розпочався з середини 60-х років минулого століття і продовжується досі. Саме в цей час були зроблені найважливіші фізичні відкриття, що дозволило розпочати виробництво промислових пірометрів з високими споживчими характеристиками та малими габаритними розмірами. Новий принцип побудовипорівняльних паралелей, коли висновок про температуру тіла проводився на основі даних інфрачервоного приймача, що визначає кількість теплової енергії, що випромінюється тілом, дозволив істотно розширити межі вимірювання температур твердих і рідких тіл.

3. Класифікація пірометрів

Пірометри можна розділити за декількома основними ознаками:

Яскраві. Дозволяють візуально визначати, як правило, без використання спеціальних пристроїв, температуру нагрітого тіла шляхом порівняння його кольору з кольором еталонної нитки.
Радіаційні. Оцінюють температуру за допомогою перерахованого показника потужності теплового випромінювання. Якщо пірометр вимірює у широкій смузі спектрального випромінювання, такий пірометр називають пірометром повного випромінювання.
Кольорові(інші назви: мультиспектральні, спектральні відносини) - дозволяють робити висновок про температуру об'єкта, ґрунтуючись на результатах порівняння його теплового випромінювання в різних спектрах.

3.1. Температурний діапазон

Низькотемпературні. Мають здатність показувати температури об'єктів, що мають навіть негативні значення цього параметра.
Високотемпературні. Оцінюють лише температуру сильно нагрітих тіл, коли визначення «на око» неможливо. Зазвичай мають сильне зміщення на користь верхньої межі вимірювання.

3.2. Виконання

Переносні. Зручні в експлуатації в умовах, коли необхідна висока точність вимірювань, разом з хорошими рухомими властивостями, наприклад, для оцінки температури важкодоступних ділянок трубопроводів. Зазвичай мають невеликий дисплей, що відображає графічну або текстово-цифрову інформацію.
Стаціонарні. Призначені для точної оцінки температури об'єктів. Використовуються в основному у великій промисловості для безперервного контролю технологічного процесу виробництва розплавів металів і пластиків.

3.3. Візуалізація величин

Текстово-цифровий метод. Температура, що вимірюється, виражається в градусах на цифровому дисплеї. Принагідно можна бачити додаткову інформацію.
Графічний метод. Дозволяє бачити об'єкт, що спостерігається в спектральному розкладанні областей низьких, середніх і високих температур, виділених різними кольорами.

Незалежно від класифікації, пірометри можуть бути додатковими джерелами живлення, а також засобами передачі інформації та зв'язку з комп'ютером або спеціалізованими пристроями (зазвичай через шину RS-232).

4. Основні джерела похибки пірометрів

Найважливішими характеристиками пірометра, що визначають точність вимірювання температури, є оптичний дозвіл і налаштування ступеня чорноти об'єкта [1] .

Іноді оптичну роздільну здатність називають показником візування. Цей показник розраховується як відношення діаметра плями (кола) на поверхні, випромінювання з якого реєструється пірометром на відстані до об'єкта. Щоб правильно вибрати пристрій, необхідно знати сферу його застосування. Якщо необхідно проводити вимірювання температури з невеликої відстані, краще вибрати термометр з невеликою роздільною здатністю, наприклад, 4:1. Якщо температуру необхідно вимірювати з відстані кілька метрів, то рекомендується вибирати пірометр з великою роздільною здатністю, щоб у поле зору не потрапили сторонні предмети. У багатьох пірометрів є лазерний вказівник для точного наведення на об'єкт.

Ступінь чорноти (абоКоефіцієнт випромінювання) характеризує властивості поверхні об'єкта, температуру якого вимірює пірометр. Цей показник визначається як відношення енергії, що випромінюється даною поверхнею за певної температури до енергії випромінювання абсолютно чорного тіла при тій же температурі. Він може набувати значень від 0,1 до близьких до 1. Неправильний вибір коефіцієнта випромінювання – основне джерело похибки для всіх пірометричних методів вимірювання температури [2] . На коефіцієнт випромінювання сильно впливає окиснення поверхні металів. Так, якщо для окисленої сталі коефіцієнт становить приблизно 0,85, то для полірованої сталі він знижується до 0,075. [3]

5. Застосування

Теплоенергетика - для швидкого і точного контролю температури на ділянках недоступних або мало доступних іншого виду вимірювання.

Електроенергетика - контроль та пожежна безпека, експлуатація об'єктів (залізничний транспорт - контроль температури букс та відповідальних вузлів вантажних та пасажирських вагонів).

Лабораторні дослідження - при проведенні досліджень активних речовин в активних середовищах, а також у тих випадках, при яких контактний метод порушує чистоту експерименту (наприклад, тіло настільки мало що при вимірюванні контактним методом втратить істотну частину теплоти, або просто тендітні для такого типу вимірювання) . Застосовується у космонавтиці (контроль, досліди)

Будівництво - пірометри застосовують для визначення тепловтрат у будівлях житлового та промислового призначення, на теплотрасах, для ефективного знаходження проривів теплоізоляційної оболонки.

Побутове застосування - вимірювання температури тіла, їжі при приготуванні та багато іншого.

6. Примітки

Вибір пірометра. Оптичний дозвіл -www.temperatures.ru/dattemp/dattemp.php?page=72
Вибір пірометра. Коефіцієнт випромінювання. - www.temperatures.ru/dattemp/dattemp.php?page=73
Значення коефіцієнта випромінювання різних матеріалів. - www.temperatures.ru/sprav/sprav2.php?page=6

завантажити Даний реферат складено на основі статті з української Вікіпедії.Синхронізація виконана 12.07.11 18:58:55Схожі реферати: Пірометр (ВАТ).