Як вибрати пірометр

Пірометр (інфрачервоний термометр) – це прилад, призначений для безконтактного вимірювання температури тіл (точніше, температури на поверхні тіл). Принцип дії пірометра заснований на вимірюванні потужності теплового випромінювання від вимірюваного тіла переважно в діапазоні інфрачервоного випромінювання. Пірометрів існує велика кількість і для того, щоб вибрати який інфрачервоний термометр (пірометр) Вам краще підходить слід обов'язково звернути увагу на ряд його характеристик. Нижче, в порядку убування їх важливості, приведений перелік цих характеристик, а саме:

  • тип пірометра;
  • діапазон вимірюваних температур;
  • коефіцієнт емісії;
  • співвідношення D:S;
  • лазерний цілевказівник;
  • наявність термопари;
  • додаткові функції.

Тип пірометра

Вибір типу пірометра

В найпершу чергу потрібно визначитися для чого потрібний пірометр, температуру яких тіл вимірюватимуть з його допомогою. Якщо потрібно вимірювати температуру тіла людини – тоді Вам підійдуть тільки медичні пірометри, які мають маленьку похибку вимірювання саме в діапазоні температур від 35 до 42°C. В принципі, у цьому випадку цю статтю можна далі не читати, повертатися в розділ Пірометри і робити там свій вибір (благо, медичних пірометрів існує не так багато, як звичайних, і відрізняються вони один від одного в дрібницях - формі і кольорі корпусу, дисплея тощо).

Нижче на фото показано вимірювання температури людини за допомогою медичного (Flus IR-805) та звичайного (Flus IR-801H) пірометрів. Як можна бачити, показання звичайного пірометра при такому вимірюванні явно не відповідає дійсності.

Вимірювання температури тіла медичним і звичайним пірометром

Якщо ж вимірювати температуру тіла людини ніхто не буде, тоді Вам потрібний звичайний інфрачервоний пірометр. Рухаємося далі!

Діапазон вимірюваних температур

Вибір діапазону вимірюваних температур

Тут все зрозуміло. Пірометр має бути з відповідним діапазоном вимірюваних температур. Скажемо лише, що в побуті, в більшості випадків, достатньо максимальної температури вимірювання близько 500°C, але, все ж, про всяк випадок, рекомендується брати пірометр з максимальною температурою вимірювання до 1000°C (тим паче, що різниця в ціні, за інших рівних умов, не така вже і велика). Для виробничих потреб, розплавів потрібно брати професійний пірометр з максимальною температурою виміру понад 1000°C.

Нижче на фото показано вимірювання температури гарячої конфорки низькотемпературним (Flus IR-810 – максимальна вимірювана температура 330°C) і більш високотемпературним (Flus IR-806 – максимальна вимірювана температура 650°C) пірометрами. Як видно, низькотемпературний пірометр не може визначити температуру конфорки, оскільки вона перевищує його діапазон вимірювання.

Вимірювання низько та високотемпературним пірометром

Коефіцієнт емісії

Вибір коефіцієнту емісії

Коефіцієнт емісії е (коефіцієнт випромінювання, міра чорноти) – це спеціальний поправочний коефіцієнт від 0 до 1, який, кажучи по простому, враховує здатність різних поверхонь по-різному випускати інфрачервоне випромінювання. У пірометрах, як правило, він встановлюється рівним 0.95 і в переважній більшості випадків ця величина підходить до вимірюваних поверхонь. Проте є поверхні, для яких коефіцієнт емісії відрізняється від 0.95 (наприклад, поверхня води, блискучого металу) і тоді без його корегування результати вимірювання будуть недопустимо неправильними. Тому тут ми рекомендуємо вибирати пірометр із змінним коефіцієнтом емісії. Хай Вам ніколи не знадобитися його міняти, але Ви знатимете, що у разі потреби можна буде дистанційно виміряти температуру будь-яких поверхонь, а не лише якихось певних.

Нижче на фото показано вимірювання температури киплячої води двома однаковими пірометрами Flus IR-862, але з різними встановленими коефіцієнтами емісії. У каструлі кипить вода і, відповідно, температура її поверхні 100°C. Як видно на фото, в випадку води величина коефіцієнта емісії має бути менше стандартного 0.95, щоб покази пірометра не виходили заниженими.

Вплив коефіцієнту емісії на покази пірометра

Співвідношення D:S

Вибір співвідношення D:S

D:S - це показник візування пірометра, його оптична роздільна здатність. Це співвідношення відстані від пірометра до вимірюваного об'єкту і діаметру області (круглої плями) з якої зчитуються температурі покази. Спробуємо прояснити. Важливою особливістю будь-якого пірометра є той факт, що вимірювання температури на відстані відбувається не в якійсь нескінченно малій точці, а в певній області певного розміру. І чим далі ми при вимірюванні температури відходитимемо від нашого об'єкту вимірювання, тим ця область ставатиме все більше і більше.

Співвідношення D:S пірометра

Візьмемо три пірометри з D:S 50:1, 30:1 і 12:1, станемо в 5 метрах від стіни і зробимо дистанційне вимірювання температури стіни кожним з цих пірометрів. Коли у пірометра співвідношення D:S дорівнює 50:1, то розмір (діаметр) області з якою знімаються покази температури буде: 1/50*5 м = 0,1 м (або 10 см). Коли D:S дорівнює 30:1, то розмір (діаметр) області з якою знімаються покази температури вже буде: 1/30*5 м = 0,17 м (або 17 см). Коли D:S рівне 12:1 - 1/12*5 м = 0,42 м (або 42 см)!

Нижче на фото показано вимірювання звичайної емальованої каструлі з однієї і тієї ж відстані (3 м), але різними пірометрами з D:S 50:1 (Flus IR-861) і 12:1 (Flus IR-826). Коефіцієнти емісії однакові (0.95). У каструлі кипить вода і температура її поверхні 100°C. Як видно з фото, у випадку останнього пірометра, покази температури набагато нижчі, ніж 100°C, хоча його лазерний цілевказівник і вказує на центр каструлі. Справа в тому, що область з якої пірометр знімає покази температури на такій відстані вже більше розмірів самої каструлі і він «захоплює» і частину стіни, яка набагато холодніше (тобто отримуємо в результаті таку собі «середню температуру по лікарні»).

Вплив співвідношення D:S на результат вимірювання

Підводячи підсумок: для комфортних вимірів в домашніх умовах рекомендується брати пірометр із співвідношенням D:S як мінімум 12:1 або 13:1, а краще – 30:1. Для промислового використання необхідно брати пірометр з D:S 50:1.

Лазерний цілевказівник

Вибір лазерного цілевказівника

Лазерний цілевказівник дає користувачеві розуміння того, з якого саме місця пірометр знімає температурні покази, що дуже важливо при вимірюванні температури невеликих об'єктів з великих відстаней. Лазерні цілевказівники бувають з одноточкові (показують лише центр області з якої знімаються температурні покази), двоточкові (показують верхню і нижню межу області) та інші. Найзручнішим однозначно є багатоточковий (13-променевий) цілевказівник, який показує як центр, так і межі області з якої знімаються температурні покази. Нижче на фото показаний приклад такого 13-променевого цілевказівника в пірометрі Flus IR-829. Можна бачити, що покази температури знімаються тільки з поверхні кастрюлі в якій кипить вода.

Багатоточковий лазерний цілевказівник

Наявність термопари

Наявність термопари

Термопара – це пара провідників з різних металів, сполучених на двох кінцях. При нагріві одного кінця виникає термоелектричний ефект – електрорушійна сила (термо-ЕРС), яка може бути проінтерпретована як температура нагріву. Термопара потрібна в двох випадках:

  1. Коли через які-небудь причини пряме вимірювання за допомогою пірометра неможливе (наприклад, коли потрібно вимірювати температуру якого-небудь об'єкту в закритому боксі, інкубаторі);
  2. Для визначення невідомого коефіцієнта емісії для невідомої поверхні. Для цього робиться одночасне безконтактне (за допомогою пірометра) і контактне (за допомогою термопари) вимірювання температури одного і того-ж тіла з одночасним підстроюванням в пірометрі значення коефіцієнта емісії так, щоб значення температур, отримані пірометром і термопарою, збігалися.

Нижче на фото показаний процес визначення коефіцієнта емісії для сталевої каструлі за допомогою пірометра з термопарою Flus IR-820. Як можна бачити, значення температури що дає термопара і пірометр в межах похібки співпадають, тобто коефіціент емісії 0.95 підходить для даної поверхні.

Визначення коефіцієнту емісії за допомогою термопари

Додаткові функції

Вибір додаткових функцій

Тут особливо нема чого коментувати. Найзатребувана додаткова функція – сканування поверхні (коли користувач тримає затисненою кнопку включення і в режимі реального часу дистанційно відстежує зміну температури поверхні) зараз є практично в кожному пірометрі. Все інше (внутрішня пам'ять, які-небудь математичні функції пірометра та інше) вибирається користувачем виходячи з власних потреб і бюджету. Все!

Дякуємо Вам за увагу і сподіваємося, що ця інформація допоможе Вам зробити правильний вибір і покупку в розділі Пірометри.