Прибор определения температуры стены

Как выбрать пирометр (2020)

Содержание

Содержание

Попробуйте, подсчитать, сколько приборов для измерения температуры вас окружает. Градусник, уличный термометр, домашний термометр, термометр в духовке, индикатор перегрева двигателя, термодатчики в холодильнике и морозильнике – причем это далеко не полный набор. И неудивительно – температура предметов и сред оказывает непосредственное влияние на сохранность продуктов, на работоспособность механизмов, электроники, да и нас самих. Поэтому точному измерению этой физической величины всегда придавалось большое значение.

Чаще всего мы меряем температуру контактным способом – с помощью термометра, прикладывая его к предмету или погружая в среду. Но иногда возникает необходимость произвести измерение на расстоянии. Как измерить температуру раскаленного куска металла? Быстро найти горячий участок трубопровода, проходящего на большой высоте? Определить, не перегревается ли высоковольтная шина? Контактный метод в этих случаях подходит плохо и на помощь приходят бесконтактные измерители — пирометры.

Принцип работы пирометров

Нагретые тела являются источниками инфракрасных лучей. И чем сильнее нагрето тело, тем мощнее ИК-излучение. Человеческий глаз не видит этого излучения, но для электронных сенсоров особой разницы между видимым светом и инфракрасным нет. Испускаемые предметом инфракрасные лучи проходят сквозь объектив и проецируются на сенсор, который по интенсивности излучения определяет температуру предмета.

Из принципа работы вытекают основные достоинства и недостатки пирометров. Инфракрасные лучи подчиняются законам оптики, но следует знать, что прозрачность многих материалов для инфракрасного излучения совсем не та, что для видимых лучей. Так, через обычное стекло проникают ИК-лучи с длиной волны не более 1 мкм. А большинство пирометров работает в диапазоне 8-14 мкм, и стекло для них будет непрозрачным.

Существует миф, что пирометр измеряет температуру с помощью лазерного луча – это не так, лазер служит только для прицеливания. Пятнышко лазерной указки на предмете еще не гарантирует того, что вы получите температуру именно предмета, а не оконного стекла, через которое прошел лазерный луч.

Пирометр может измерять температуру и по отраженному ИК-излучению – это может помочь при работе с труднодоступными деталями: не обязательно пытаться получить доступ к разогретой детали, для измерения температуры достаточно его отражения в зеркале. Но это же достоинство пирометра оборачивается и самым весомым недостатком – отраженный инфракрасный свет затрудняет измерение температуры и интересующего нас предмета, ведь какая-то часть ИК-излучения, идущая от него – отраженная. Чем выше отражающие способности материала, тем большую погрешность в результат вносят отраженные лучи. Для исключения этой погрешности следует знать коэффициент эмиссии поверхности предмета, температуру которого вы измеряете. Этот коэффициент характеризует отражающие способности материала и зависит от самого материала, от обработки поверхности (полировка может снизить этот коэффициент на порядок), от окраски и т.д. У большинства пирометров в руководстве приводится таблица с коэффициентами эмиссии распространенных материалов и вам потребуется ввести подходящее значение перед измерением.

У совсем простых моделей такой настройки нет, и они пригодны только для измерения температуры предметов из ограниченного списка материалов. В моделях подороже числа вводить не надо, вид материала можно выбрать в экранном меню. Но в любом случае как-то задать этот коэффициент потребуется – самостоятельно его приборы определить не в состоянии.

Еще один недостаток пирометров – они не измеряют температуру воздуха. Атомы воздуха слишком сильно рассредоточены, поэтому испускаемое ими инфракрасное излучение несравнимо мало по сравнению с излучением от любого предмета. Если даже у прибора есть функция измерения температуры воздуха, то это значит лишь, что в нем есть отдельный термометр внутри – и температуру он будет измерять только в месте нахождения.

Характеристики пирометров

Оптическое разрешение пирометра
Очевидно, «поле зрения» пирометра должно быть небольшим – чтобы пятно, которое «видит» сенсор, не превышало размеров предмета, температура которого нам интересна. Казалось бы, в чем проблема – надо подобрать объектив так, чтобы его угол зрения был минимальным. Но чем меньше площадь измеряемого пятна, тем меньше лучей проходит сквозь объектив и тем чувствительней должен быть сенсор. Поэтому оптическое разрешение пирометра – соотношение между расстоянием до предмета и диаметром пятна измерений – во многом определяет его функциональность и цену.

Приборы с небольшим оптическим разрешением – до 10:1 чаще используются для несложных измерений и в быту. Рабочее расстояние таких приборов – не более 1 метра, на больших расстояниях точность измерений сильно снижается.

Приборы с оптическим разрешением до 30:1 уже могут использоваться для измерения температуры небольших объектов на расстояниях до 3 метров.

Оптическое разрешение от 50:1 встречается обычно у профессиональных пирометров – они позволяют с высокой точностью измерять температуру тел на больших расстояниях, но и стоят в разы дороже бытовых.

Многие приборы снабжаются дополнительными функциями, позволяющими точнее «сфокусироваться» на интересующем вас объекте при одном и том же оптическом разрешении. Функция мин/макс значение, например, позволяет вывести на экран максимальное и минимальное значения температуры, которые прибор «увидел» внутри пятна. С этой функцией вы сможете определить температуру небольшого предмета, даже если пятно измерений больше его по размерам и в него попало много других, более холодных, предметов.

Некоторые приборы дают возможность настройки того, какую температуру будет показывать индикатор во время измерения: максимальную по пятну, среднюю или минимальную.

Функция непрерывного измерения пригодится при поиске точек утечки тепла или неисправных электрических элементов. С этой функцией вы можете перемещать лазерный маркер по интересующей вас поверхности, а пирометр будет в режиме непрерывного измерения выводить температуру поверхности в районе маркера.

Минимальная и максимальная определяемая температуры задают диапазон, в котором можно использовать прибор. Подбирайте параметры в соответствии с тем, каковы температуры интересующих вас объектов. Базовые модели обычно измеряют в пределах ‑50…500ºС, и для бытовых измерений этого вполне достаточно. Минимальная определяемая температура ниже -50 у этих приборов практически не встречается, а максимальная может достигать 2200ºС, но чем шире диапазон, тем дороже будет стоить пирометр.

Время отклика будет для вас важным, если нужно произвести множество измерений или если измеряемая температура меняется быстро. Например, под действием электрического тока некачественное контактное соединение может нагреться за секунду на сотни градусов. В этом случае времени отклика в 1 секунду будет слишком много – лучше брать прибор с временем отклика 0,5 секунд. Если и этого мало, придется раскошелиться – профессиональные модели обладают временем отклика до 0,15 секунд, но и стоят они соответственно.

Коэффициент эмиссии определяет, на какой материал настроен прибор. Бытовые приборы имеют коэффициент 0,95 – они подойдут для измерения температуры предметов из матового пластика, бетона, кирпичей, человеческого тела и т.д. (см. таблицу).

Если коэффициент эмиссии материала, температуру которого вы хотите измерить, сильно отличается от 0,95, то его нужно привести к нужному значению, наклеив на поверхность кусок изоленты, покрасив матовой краской и т.п. Если это невозможно сделать, то лучше сразу подбирать прибор с изменяемым коэффициентом эмиссии – большинство таких приборов позволяют задавать его в диапазоне от 0,1 до 1.

Определение влажности говорит о том, что в прибор встроен гигрометр. Он определяет влажность окружающего воздуха, но никак не предмета, на который нацелен лазерный маркер (как некоторые думают). Зачем это нужно? Чаще всего этой функцией пользуются для определения точки росы и оценки риска выпадения конденсата на исследуемых поверхностях.

Пирометры с определением влажности, как правило, умеют сами рассчитывать точку росы и при измерении температуры поверхности, могут сразу сообщить – появится ли на ней конденсат. Это может быть очень важно в складах, теплицах, да и в жилых помещениях тоже. Выпадение конденсата – неприятность само по себе, но при определенных температурах оно еще и способствует образованию плесени. Некоторые пирометры имеют функцию определения риска образования плесени.

Варианты выбора пирометров

Для бытовых целей вполне подойдет недорогой пирометр с диапазоном -50…500ºС – с его помощью вы сможете определить температуру сковородки, мяса в духовке или двигателя машины, не рискуя обжечься.

Для дистанционного определения температуры раскаленных и расплавленных металлов вам потребуется прибор с широким диапазоном и большим оптическим разрешением.

Если пирометр нужен вам, чтобы следить за климатом в помещениях, выбирайте среди приборов с определением влажности – он поможет вам избежать сырости и плесени.

Если вы делаете множество измерений, выбирайте среди приборов с памятью – чтобы избавить себя от необходимости записывать каждое значение.

Источник

Пирометры для дистанционного замера температуры: лучшие модели с высокой точностью

Пирометры позволяют измерять температуру движущихся узлов автомобиля, электрические соединения, «начинку» в электронике и высчитывать теплопотери помещений. Какой прибор купить, чтоб он был точным и при этом позволял измерять температуру большинства материалов? CHIP выбрал лучшие модели с высокой точностью.

Инфракрасный пирометр позволяет дистанционно узнать теплопотери в помещении, определить температуру деталей автомобиля и электронных устройств, а также проверить, какие скрутки в распредкоробке греются. Мы уже писали о том, как выбрать качественный пирометр. Здесь же мы собрали лучшие модели с фиксированным коэффициентом излучения и с возможностью его регулировать.

Нужна ли регулировка коэффициента эмиссии?

Коэффициент эмиссии (излучения) — это отношение излучаемой энергии объекта к энергии абсолютно черного тела при равных показателях температуры. Это означает, что при замерах пирометр точно покажет значение температуры абсолютно черного тела, а вот для других объектов в зависимости от цвета, матовой/глянцевой поверхности и окисленности, необходимо выставить соответствующий коэффициент. Так, например, коэффициент излучения листовой стали составляет 0,7, и показания пирометра нуждаются в корректировке.

Недорогие простые модели имеют фиксированное значение коэффициента излучения, равное 0,95. В принципе многие проверяемые материалы имеют коэффициент близкий этому, поэтому для кого-то может вполне хватить такого прибора. Однако, если вам нужно замерять температуру на материалах, у которых коэффициент эмиссии далек от 0,95, потребуется модель с регулировкой этого коэффициента. Естественно, такой прибор будет стоить дороже, но и показания будут ближе к реальности. Чтобы понять, какой прибор нужен именно вам, посмотрите в таблицу ниже и определите для себя, с какими материалами вы чаще всего имеете дело. Если с разными коэффициентами, берите прибор с регулировкой.

Учитывая разные потребности наших читателей, мы выбрали лучшие модели в обеих категориях: с регулировкой и без нее.

Лучшие пирометры с фиксированным коэффициентом излучения

DECO CWQ02

Недорогой хороший пирометр от компании DECO подходит для измерения температуры меди, бетона, керамики, бумаги, пластмассы, продуктов питания, масел, асфальта и др. Здесь фиксированный коэффициент излучения, поэтому на приборе всегда будет стоять 0,95. Измерение температуры здесь возможно в градусах Цельсия и Фаренгейта. Экран устройства способен отображать показания до десятых долей градуса.

Погрешность измерений составляет 1,5 % (1,5 °С) — хороший показатель для прибора за такую цену. Обратите внимание, что оптическое разрешение аппарата составляет 12:1 — это означает, что замеры нужно делать на расстоянии равном диаметру измеряемого объекта, умноженному на 12. Этот показатель стоит учитывать, чтобы получать точные данные. Измерять пирометр может температуру в диапазоне от -50 до 600 °С. Работает он от двух батареек типа ААА, которые, кстати, идут в комплекте.

ELITECH П 550

Цифра 550 в названии устройства говорит о том, что он способен измерять температуру объектов до 550 °С. Погрешность при замерах составляет 1,5 %. Однако стоит оговориться, что, замеряя отрицательную температуру (до -50 °С), можно получить погрешность до 3 %. Время отклика модели составляет 0,5 сек — это означает, что через полсекунды после нажатия на курок дисплей покажет результат. Оптическое разрешение здесь, как и в модели DECO CWQ02, составляет 12:1. Обратите внимание, что некоторые магазины в характеристиках к товару в пункте «оптическое разрешение» пишут 12:01 — не пугайтесь, это опечатка, реальный показатель составляет 12:1.

Прибор способен фиксировать полученные значения и сохранять их в памяти устройства (конкретное количество запоминаний производитель не пишет). Пирометр может работать при влажности окружающей среды от 10 до 95 %. В отличие от предыдущей модели, здесь уже используется 9-вольтовая Крона. Ее хватает на 11 часов в режиме работы лазера и на 22 часа без него. Если забыли выключить прибор, то через минуту он отключится автоматически.

ADA TemPro 300

Пирометр изготовлен специально для тех, кто пользуется градусами Цельсия, так как замеров по Фаренгейту здесь нет. Время срабатывания, как в ELITECH П 550, составляет полсекунды. Он способен измерять температуру в диапазоне от -32 до 350 °С. Работать им можно, как с включенным лазерным прицелом, так и отключая его. Кстати с отключенным прицелом прибор проработает на одной батарейке Крона до 22 часов.

Аппарат удобно использовать не только днем, но и в темное время суток, так как дисплей имеет хорошую подсветку. Такой вариант пирометра будет интересен электрикам, которым иногда приходится в темное время суток делать замеры температуры контактов на КТП. Полученные показания могут фиксироваться на дисплее и сохраняться какое-то время. Для экономии заряда батарейки есть автоматическое отключение аппарата, если он долгое время находится в режиме ожидания.

Лучшие пирометры с регулировкой коэффициента излучения

RGK PL-12

Пирометр RGK PL-12 оснащен функцией регулировки коэффициента излучения от 0,01 до 1. Благодаря этому вы сможете с высокой точностью измерить температуру любого материала. Время отклика здесь всего 0,15 сек, что при большом количестве замеров весьма кстати, так как экономит время. Производить замеры прибор может в диапазоне от -50 до 550 °С, причем если температура будет выше или ниже этих показателей, то пирометр сначала предупредит звуковым сигналом, а затем автоматически отключится.

Обратите внимание, что здесь двухточечный лазерный прицел. Лазер направлен таким образом, что пятно измерения находится аккурат между точек, благодаря чему лучше видно объект проверки. Работает устройство от батарейки Крона. Кстати, как и пирометр ADA TemPro 300, этот прибор показывает только градусы Цельсия (хотя вряд ли кто-то из-за этого расстроится).

СЕМ DT-8835

Это мощный профессиональный инструмент, который позволяет измерять температуру до 1050 °С. При этом оптическое разрешение здесь 30:1, благодаря чему измерение можно производить на приличном расстоянии. В особенности это удобно, когда нельзя подходить к объекту близко. Например, можно удаленно замерить температуру бака с аммиаком или высоковольтные контакты, располагаясь на безопасном расстоянии. А если необходимо получить точные показания контактным способом, то в комплекте идет термопара, в виде двух щупов.

Устройство стоит немало, поэтому его советуем покупать только в том случае, когда реально необходимо замерять температуру сильно горячих объектов. В противном же случае лучше взять модель дешевле. Отметим также, что производитель дает гарантию на устройство в два года (большинство других дают только год).

BOSCH PTD 1

Устройство быстро покажет, где недостаточно утеплены стены и окна, или есть вероятность образование плесени. Одной из главных особенностей этого прибора является наличие кругового лазерного прицела. При наведении на объект лазер выдает круг из точек. Зона внутри круга и будет тем пятном, которое проверяется на показатель температуры. Благодаря такому лазеру вам не нужно будет высчитывать расстояние до объекта, чтобы проводить замеры. Пирометр может измерять не только температуру объектов, но и температуру окружающей среды, как внутри помещения, так и на улице.

Дополнительным бонусом является возможность измерения влажности воздуха. Узнав показатель влажности, можно или установить увлажнитель, или наоборот проветрить помещение. Погрешность при измерении влажности составляет 2 %, а при проверке температуры всего 1 %. Устройство не из дешевых, но реально качественное и точное.

Источник