Как выбрать инфракрасный пирометр

Пирометр (инфракрасный термометр) – это прибор, предназначенный для бесконтактного измерения температуры на поверхности различных тел. Принцип действия пирометра основан на измерении мощности теплового излучения от измеряемого тела преимущественно в диапазоне инфракрасного излучения. Пирометров существует великое множество и для того, чтобы выбрать какой инфракрасный термометр (пирометр) Вам лучше подходит следует обязательно обратить внимание на ряд его характеристик. Ниже приведен перечень этих характеристик, а именно:

  • тип пирометра;
  • диапазон измеряемых температур;
  • коэффициент эмиссии;
  • соотношение D:S;
  • лазерный целеуказатель;
  • наличие термопары;
  • дополнительные функции.

Тип пирометра

Выбор типа пирометра

В первую очередь нужно определиться для чего нужен пирометр, температуру каких тел будут измерять с его помощью. Если нужно измерять температуру тела человека – тогда Вам подойдут только медицинские пирометры, которые имеют маленькую погрешность измерения именно в диапазоне температур от 35 до 42°C. Если же измерять температуру тела человека не нужно, тогда Вам подойдёт обычный инфракрасный пирометр.

Ниже на фото показан пример измерения температуры человека с помощью медицинского (Flus IR-805) и обычного (Flus IR-801H) пирометров. Как можно видеть, показание обычного пирометра при таком измерении явно не соответствует действительности.

Измерение температуры тела медицинским и обычным пирометром

Диапазон измеряемых температур

Выбор диапазона измеряемых температур

Понятно, что пирометр должен быть с подходящим диапазоном измеряемых температур. В быту, в большинстве случаев, достаточно максимальной температуры измерения около 500°C, но, все же, на всякий случай, рекомендуется брать пирометр с максимальной температурой измерения до 1000°C (разница в цене, при прочих равных условиях, не такая уж и большая). Для производственных нужд, расплавов нужно брать профессиональный пирометр с максимальной температурой измерения свыше 1000°C.

Ниже на фото показано измерение температуры горячей конфорки низкотемпературным (Flus IR-810 – максимальная измеряемая температура 330°C) и более высокотемпературным (Flus IR-806 – максимальная измеряемая температура 650°C) пирометрами. Как видно, низкотемпературный пирометр не может определить температуру конфорки т.к. она превышает его диапазон измерения.

Измерение низко и высокотемпературным пирометром

Коэффициент эмиссии

Выбор коэффициента эмисии

Коэффициент эмиссии е (коэффициент излучения, степень черноты) – это специальный поправочный коэффициент от 0 до 1, который, говоря по-простому, учитывает способность различных поверхностей по-разному испускать инфракрасное излучение. В пирометрах, как правило, он устанавливается равным 0.95 и в подавляющем большинстве случаев эта величина подходит к измеряемым поверхностям. Однако есть поверхности, для которых коэффициент эмиссии существенно отличается от 0.95 (например, поверхность воды, блестящего металла) и тогда без его корректировки результаты измерения будут недопустимо неправильными. Поэтому тут мы рекомендуем выбирать пирометр со сменным коэффициентом эмиссии. Пусть Вам никогда не понадобиться его менять, но Вы будете знать, что в случае необходимости можно будет дистанционно измерить температуру любых поверхностей, а не только каких-то определенных.

Ниже на фото показано измерение температуры кипящей воды двумя одинаковыми пирометрами Flus IR-862, но с разными установленными коэффициентами эмиссии. В кастрюле кипит вода и, соответственно, температура её поверхности 100°C. Как видно на фото, в случае воды величина коэффициента эмиссии должна быть меньше стандартного 0.95, чтобы показания пирометра не получались заниженными.

Влияние коэффициента эмисии на показания пирометра

Соотношение D:S

Выбор соотношения D:S

D:S - это показатель визирования пирометра, его оптическая разрешающая способность. Это соотношение расстояния от пирометра до измеряемого объекта и диаметра области (круглого пятна) с которой считываются температурные показания. Важной особенностью любого пирометра является то, что измерение температуры на расстоянии происходит не в какой-то бесконечно малой точке, а в определенной области определенного размера. И чем дальше мы при измерении температуры будем отходить от нашего объекта измерения, тем эта область будет становиться всё больше и больше.

Соотношение D:S пирометра

Возьмём три пирометра с D:S 50:1, 30:1 и 12:1, станем в 5 метрах от стены и сделаем дистанционное измерение температуры стены каждым из этих пирометров. Когда у пирометра соотношение D:S равно 50:1, то размер (диаметр) области с которой снимаются показания температуры будет: 1/50*5 м = 0,1 м (или 10 см). Когда D:S равно 30:1, то размер (диаметр) области с которой снимаются показания температуры уже будет: 1/30*5 м = 0,17 м (или 17 см). Когда D:S равно 12:1 - 1/12*5 м = 0,42 м (или 42 см)!

Ниже на фото показано измерение обычной эмалированной кастрюли с одного и того же расстояния (3 м), но разными пирометрами с D:S 50:1 (Flus IR-861) и 12:1 (Flus IR-826). Коэффициенты эмиссии одинаковы (0.95). В кастрюле кипит вода и температура её поверхности 100°C. Как видно из фото, в случае последнего пирометра, показания температуры гораздо ниже, чем 100°C, хотя его лазерный целеуказатель и указывает на центр кастрюли. Почему так? Дело в том, что область с которой пирометр снимает показания температуры на таком расстоянии уже больше размеров самой кастрюли и он «захватывает» и часть стены, которая намного холоднее (т.е. получаем в итоге «среднюю температуру по больнице»).

Влияние соотношения D:S на результат измерения

Подводя итог: для комфортных измерений в домашних условиях рекомендуется брать пирометр с соотношением D:S как минимум 12:1 или 13:1, а лучше – 30:1. Для промышленного использования необходимо брать пирометр с D:S 50:1.

Лазерный целеуказатель

Выбор лазерного целеуказателя

Лазерный целеуказатель дает пользователю понимание того, с какого именно места пирометр снимает температурные показания, что очень важно при измерении температуры небольших объектов с больших расстояний. Лазерные целеуказатели бывают с одноточечные (показывают только центр области с которой снимаются температурные показания), двуточечные (показывают верхнюю и нижнюю границу области) и другие. Самым удобным является многоточечный (13-лучевой) целеуказатель, который показывает как центр, так и границы области с которой снимаются температурные показания. Ниже на фото показан пример такого 13-лучевого целеуказателя у пирометра Flus IR-829. Можно видеть, что показания температуры снимаются только с поверхности кастрюли в которой кипит вода.

Многоточечный лазерный целеуказатель

Наличие термопары

Наличие термопары

Термопара – это пара проводников из различных металлов, соединённых на двух концах. При нагреве одного конца возникает электродвижущая сила (термо-ЭДС), которая может быть проинтерпретирована как температура нагрева. Термопара нужна в двух случаях:

  1. Когда в силу каких-либо причин прямое измерение с помощью пирометра невозможно (например, когда нужно измерять температуру какого-либо объекта в закрытом боксе, инкубаторе);
  2. Для определения неизвестного коэффициента эмиссии для неизвестной поверхности. Для этого делается одновременное бесконтактное (с помощью пирометра) и контактное (с помощью термопары) измерение температуры одного и того-же тела с одновременной подстройкой в пирометре значения коэффициента эмиссии так, чтобы значения температур, полученные пирометром и термопарой, совпадали.

Ниже на фото показан процесс определения коэффициента эмиссии для стальной кастрюли с помощью пирометра с термопарой Flus IR-820. Как можно видеть, значения температуры которые даёт термопара и пирометр в пределах погрешности совпадают, т.е. коэффициент эмисии 0.95 подходит для данной поверхности.

Определение коэффициента эмисии с помощью термопары

Дополнительные функции

Выбор дополнительных функций

Самая востребованная дополнительная функция – сканирование поверхности (когда пользователь держит нажатой кнопку включения и в режиме реального времени дистанционно отслеживает изменение температуры поверхности) сейчас есть практически в каждом пирометре. Всё остальное (внутренняя память, какие-либо математические функции пирометра и прочее) выбирается пользователем исходя из собственных нужд.

Надеемся, что эта информация поможет Вам сделать правильный выбор в разделе Пирометры.