De ce pirometrele măsoară temperatura cu o metodă fără contact?

De ce pirometrele măsoară temperatura cu o metodă fără contact?
Pirometrul este un dispozitiv pentru controlul încălzirii obiectelor printr-o metodă fără contact (la distanță). Pirometrele pentru măsurarea temperaturii prin metoda fără contact au început să fie produse în anii șaizeci ai secolului trecut.







Principiul aparatului electric se bazează pe mișcarea curentului electric, care produce simultan încălzirea conductorilor și a aparatelor. Dacă modul de operare este normal, se stabilește un echilibru de temperatură între intrarea de căldură de la conductori și atingerea acestuia în mediul extern.

Odată cu slăbirea contactelor de sârmă, rezistența rețelei de curent electric crește, aceasta implicând o creștere a temperaturii, ceea ce duce deseori la o funcționare defectuoasă. De aceea, se efectuează o monitorizare constantă a temperaturii elementelor care poartă curent în echipamentele electrice ale stațiilor de înaltă tensiune și ale altor instalații energetice.

Metodele tradiționale de control al temperaturii nu se aplică aici, astfel încât măsurarea temperaturii la distanță este utilizată, fără instalarea dispozitivelor de contact.

Principii de măsurare a temperaturii fără contact

În orice obiect fizic, mișcarea particulelor atomice se realizează și este însoțită de formarea undelor electromagnetice. Temperatura afectează direct intensitatea proceselor, intensitatea procesului poate determina cantitatea de căldură eliberată. Aceasta este baza măsurătorilor de temperatură fără contact.

Un obiect termic cu o temperatură de "X" dă un flux de căldură (radiație infraroșie) la mediu într-o cantitate de "B", care va fi primită de către un senzor de căldură la distanță. Circuitul intern al senzorului convertește informațiile recepționate în temperatura dorită și afișează pe ecranul dispozitivului. Instrumentele pentru măsurarea la distanță a temperaturii prin radiație infraroșie sunt pyrometrele. Pentru a afișa cu precizie rezultatele măsurătorilor, este necesar să se stabilească în mod clar limitele scalei undelor electromagnetice. Aproximativ - limita inferioară de 0,5 și partea superioară de 20 microni. Pirometru fără contact - termometru cu infraroșu.

Influența cauzelor externe asupra acurateței măsurătorilor

Precizia citirii pirometrelor depinde de câțiva factori:

  • suprafața secțiunii observate a echipamentului trebuie să fie vizibilă;
  • praful, vaporii de apă și ceața pe calea dintre sursa de radiație și senzorul de recepție fac semnalul mai slab, precum și contaminarea pe dispozitivul de recepție;
  • De ce pirometrele măsoară temperatura cu o metodă fără contact?
    partea observată prin structura și influența sa de stat influențează într-un anumit fel densitatea radiației infraroșii și, ca o consecință, maparea temperaturii.

Efectul ultimului motiv explică graficul dependenței factorului de corecție de lungimea de undă. Graficul reflectă indicatorii surselor de radiații de nuanțe și nuanțe de culoare. Baza pentru compararea radiației infraroșii este negru, este luată ca una. Coeficienții tuturor celorlalți pot fi mai puțin decât unitatea.

Influența asupra preciziei termometrului este de asemenea asigurată de:

  • lungimea de undă a radiației infraroșii pe care se face măsurarea;
  • temperatura zonei observate.

Dispozitivul de instrumente de măsurare fără contact - pirometre

Contoarele de temperatură noncontact prin metoda de lucru cu informații pot fi de două tipuri: pirometre și imaginile termice. Construcția acestuia din urmă este similară cu aceea a pirometrelor. Dar scopul instrumentelor și capacitățile lor sunt diferite:







  • De ce pirometrele măsoară temperatura cu o metodă fără contact?
    pirometrul măsoară temperatura medie a zonei observate;
  • Imagerul termic face posibilă determinarea încălzirii fiecărei părți a zonei observate.

Termometrul pirometru include:

  • Senzor de recepție cu raze infraroșii cu sistem optic și ghid de lumină pentru oglindă;
  • conversia plăcii electronice a fasciculului de intrare;
  • Ecranul pe care este afișat indicatorul de temperatură;
  • buton de control.

Radiația termică este colectată în focalizare de către sistemul optic și este alimentată la senzorul primului traductor cu raze termice printr-un ghid de lumină oglindă într-un semnal electric cu o tensiune direct proporțională cu radiația. A doua conversie a semnalului electric se efectuează în placa electronică, după care informațiile sunt transmise de unitatea de măsură-măsurare pe ecran sub formă de numere. Se pare că totul este simplu și pentru măsurarea la distanță a temperaturii este necesar:

  • butonul de comandă pentru pornirea termometrului;
  • poziționați dispozitivul în punctul de măsurare și citiți cifrele de pe ecran.

De ce pirometrele măsoară temperatura cu o metodă fără contact?
Dar nu, pentru a obține un rezultat precis, trebuie de asemenea să acordăm atenție condițiilor pentru vizibilitatea punctului de măsurare și transparenței aerului și să determinăm corect locul de parcare atunci când măsuram - este determinat de parametrii optici ai aparatului. Nu este suficient să ghidați pirometrul la locul de măsurare, este de asemenea necesar să selectați distanța pentru a stabili zona zonei măsurate. Apoi optica va funcționa cu radiații termice numai din zona dorită, fără a interfera cu emisiile de la dispozitivele din apropiere.

Indicatori țintă laser

Modificările mai moderne ale pirometrelor sunt dotate cu indicatoare laser-țintă, care ajută ghidarea corectă a senzorului la punctul de măsurare și determină aria zonei măsurate. Ei au diferite principii de acțiune și precizie de orientare, de asemenea, este diferit:

  • un singur fascicul laser - arată aproximativ centrul zonei de măsurare și limitele sale nu sunt exacte, axa nu coincide cu centrul opțiunii pirometrului, deci există o eroare de parallax;
  • metoda coaxială nu are un astfel de dezavantaj - fasciculul laser și axa optică coincid complet și raza se află direct în centrul secțiunii, dar nu poate determina limitele sale;
  • cu un fascicul laser dublu - acest indicator țintă poate arăta dimensiunile zonei de măsurare, dar la distanțe mici, poate exista o inexactitate. Acest lucru este valabil mai ales pentru lentilele cu focalizare scurtă;
  • cu indicatori transversali cu laser, sunt proiectați pentru a îmbunătăți performanța pirometrelor cu lentile cu focalizare scurtă;
  • De ce pirometrele măsoară temperatura cu o metodă fără contact?
    un singur fascicul laser circular - cu ajutorul acestuia este posibilă conturul zonei de măsurare, dar, ca un singur fascicul laser, este predispus la paralaxare și distorsionează citirile dispozitivului la distanțe scurte în sus;
  • Indicatorul circular cu laser precis al țintei este cel mai fiabil dintre cele de mai sus și nu are dezavantajele altor modele.

Informațiile privind parametrii de temperatură ai punctelor de observație de la distanță pe termometre sunt afișate pe ecran în format text și digital.

Caracteristici ale modelelor de pirometru

Piramometrele mobile-portabile-termometre permit efectuarea de măsurători la distanță în multe locuri ale echipamentelor electrice:

  • pe intrările și contactele transformatoarelor. întrerupătoare și separatoare care funcționează sub tensiune;
  • în substații și tablouri de înaltă tensiune, ansambluri de sisteme de magistrală;
  • pe racordurile cablurilor aeriene și alte centrale electrice și circuite.

De ce pirometrele măsoară temperatura cu o metodă fără contact?
Dar, în unele cazuri, echipamentele electrice pot monitoriza încălzirea fără a folosi pyrometre scumpe și pot instala contoare staționare de un design mai simplu. De exemplu, măsurarea încălzirii bobinei de excitație pe rotorul rotativ al generatorului - senzorul de temperatură - termometrul este instalat în zona apropiată de control, unde primește radiații termice. Semnalul convertit de către placa internă este alimentat pe dispozitivul de afișare a indicatorului sub forma unei săgeți și a unei scale de valori. Astfel de scheme sunt simple și fiabile.

  • gabarituri de temperatură ridicată - pentru controlul elementelor cu înaltă temperatură ale echipamentelor electrice;
  • temperaturi joase - acestea pot măsura temperatura elementelor chiar și a echipamentelor electrice care funcționează în îngheț.

Pirometrele moderne de cele mai recente modele sunt echipate cu sisteme de comunicare și sunt conectate la transferul de informații către computerele situate în birou.







Trimiteți-le prietenilor: