Para medir a temperatura de várias superfícies, vários sensores são usados, incluindo um pirômetro. Funciona de forma bastante simples e rápida. E o que é um pirômetro, vamos descobrir.
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O que é um pirômetro?
Um dispositivo de engenharia moderno para determinar a temperatura de qualquer objeto, com base em um sensor infravermelho, é chamado de pirômetro. Ele também é conhecido como termodetector, registrador de dados de temperatura, termômetro digital ou arma infravermelha. A operação do dispositivo é baseada no princípio de determinar o valor da temperatura da superfície de um objeto por radiação eletromagnética sua superfície.O pirômetro captura a radiação infravermelha invisível, converte-a em graus e exibe o resultado na tela. Um método rápido e sem contato de examinar os objetos necessários permite que os especialistas evitem possíveis lesões.
Area de aplicação
O uso suficientemente difundido foi encontrado para pirômetros nas indústrias onde um grande número de dispositivos de aquecimento está instalado. No campo da construção e engenharia de energia térmica, eles são usados para calcular a perda de calor das estruturas, incluindo um pirômetro que ajuda a identificar danos ao isolamento térmico.
Na indústria, tais dispositivos permitem analisar remotamente a temperatura de diversos processos. Isso é necessário, por exemplo, em engenharia mecânica, metalurgia e outras indústrias.
Então, eletricistas verificam o nível de aquecimento pontos de conexão de fios, e mecânicos de automóveis verificam o aquecimento das peças da máquina. Os pirômetros ajudam os cientistas durante a implementação de vários estudos ou experimentos: é assim que eles determinam a exatidão dos indicadores de temperatura de substâncias e corpos.
Na vida cotidiana, as pessoas usam esses dispositivos para determinar a temperatura corporal, água, comida, etc.
Tipos e classificação
Dependendo da característica funcional, existem várias classificações de pirômetros.
De acordo com o método essencial usado no trabalho:
- infravermelho;
- Óptico.
Os pirômetros ópticos são divididos em:
- Brilho;
- Cor ou multiespectral.
De acordo com a imagem de mira, distinguem-se dispositivos com mira óptica ou a laser.
De acordo com a emissividade aplicada, distinguem-se pirômetros com um coeficiente variável e um fixo.
De acordo com a possibilidade de transporte, os pirômetros são divididos em estacionários e móveis (portáteis).
Com base na faixa possível de medições, existem:
- baixa temperatura (-35…-30 °С);
- alta temperatura (+400 °С e acima).
Dispositivo e princípio de operação
A base da estrutura do pirômetro é o detector de radiação infravermelha. Os dados são convertidos pelo sistema eletrônico integrado e exibidos no display.
Um pirômetro típico tem a forma de uma pistola com uma pequena tela. O painel de controle compacto, orientação a laser e alta precisão em interação próxima com o objeto explicam a demanda pela ferramenta entre os trabalhadores das áreas de engenharia e técnicas.
Os principais elementos de trabalho do pirômetro são considerados uma lente, um receptor, bem como um display no qual o resultado da medição é exibido. O princípio de funcionamento do pirômetro é o seguinte: a radiação infravermelha é emitida do objeto em estudo, e através de uma lente é focalizada e enviada ao receptor (termopilha, semicondutor, par termoelétrico).
Se for usado um termopar, a tensão muda à medida que o receptor aquece. Resistência - no caso de semicondutores. Essas mudanças são convertidas em leituras de temperatura.
Para fazer uma medição, basta apontar o pirômetro para o objeto, colocá-lo em ação e anotar o resultado. Usando um botão especial, você pode ajustar o formato de medição de temperatura - Celsius ou Fahrenheit.
Especificações
O pirômetro possui uma série de parâmetros que caracterizam sua funcionalidade. A escolha do modelo desejado do dispositivo é realizada de acordo com seus valores. Vamos aos principais.
Resolução óptica
Este é o nome do indicador da razão entre o diâmetro do ponto da ferramenta e a distância do objeto. Esta função depende do ângulo da lente do dispositivo: quanto maior, mais área pode cobrir. O fator mais importante na precisão da medição é a imposição do ponto exclusivamente no material da superfície. Se a área for excedida, é provável que o valor medido seja impreciso.
REFERÊNCIA. Cada modelo de pirômetro tem uma resolução óptica diferente. A diferença entre eles é impressionante, por exemplo, de 2:1 a 600:1. A última proporção é típica para dispositivos profissionais. Como regra, eles são usados na indústria pesada. A proporção ideal para pirômetros domésticos e semiprofissionais é 10:1.
Área de trabalho
A faixa de operação do dispositivo depende do sensor pirométrico e varia frequentemente de -30 °C a 360 °C. Portanto, quase todos os tipos de pirômetros são adequados para uso doméstico, dada a temperatura máxima do líquido de arrefecimento no sistema de aquecimento de até 110 ° C.
Erro
O erro implica o nível de possíveis desvios dos valores de temperatura e depende da precisão do pirômetro. Em média, os desvios permitidos não excedem 2% da norma.
Emissividade
Este parâmetro é a razão da potência da radiação de temperatura atual para o mesmo indicador do corpo absolutamente negro de referência.
REFERÊNCIA. Para materiais foscos, a emissividade é 0,9-0,95. Por esse motivo, mais dispositivos são selecionados para esse valor.O resultado será visivelmente diferente do real, por exemplo, no caso de medir o grau de aquecimento da superfície de alumínio brilhante.
Para medições mais precisas, muitos modelos são equipados com um ponteiro laser. Nesse caso, o feixe de luz não está localizado no centro, mas indica o limite ideal da área de medição.
Vantagens e desvantagens
Como qualquer outro dispositivo, o pirômetro tem suas vantagens e desvantagens. Sua presença é explicada pelas nuances do dispositivo e pelas condições de uso.
prós
- Mobilidade, tamanho reduzido e design muito simples;
- Baixo custo acessível, devido ao uso de um número mínimo de elementos no projeto;
- Alto nível de confiabilidade;
- Faixa de medição suficientemente ampla.
Contras
- Dependência direta das leituras do pirômetro na capacidade emitida do objeto em estudo;
- A precisão dos resultados da medição pode ser menor devido à peculiaridade do estado físico da superfície do objeto;
- A função de alterar os indicadores e estabelecer o erro é fornecida apenas nos instrumentos mais recentes;
- A distância desempenha um grande papel na precisão da medição.
Modelos mais populares
EOP-66
O pirômetro EOP-66 é usado na implementação de pesquisas científicas e laboratoriais. Ele é projetado para medir os parâmetros de superfícies de objetos em temperaturas de +900 a +10000 ° C,
Este modelo estacionário está equipado com um telescópio, que consiste em uma objetiva e um microscópio ocular. A lente de duas lentes tem a capacidade de focar a uma distância de até 25,4 cm e sua resolução óptica é de 3:1. Observe: o telescópio deste dispositivo é fixado na base e se move suavemente em um plano horizontal.
Kelvin X 4-20
Este é um pirômetro de alta precisão, que possui uma faixa universal para determinar os indicadores de temperatura: de -50 a +350 ° C, uma velocidade de ação muito alta - 0,2 s. O uso da ferramenta é fornecido na faixa de 8 a 14 mícrons.
Este pirômetro combina as capacidades de dispositivos móveis e estacionários. Isso se deve às dimensões compactas (17x17x22 cm) e à presença de um soquete de montagem para a montagem da lente M12. O fabricante garante absoluta resistência à água e poeira. Assim, o modelo apresentado do pirômetro pode ser utilizado em indústrias complexas de manufatura e construção.
S-700 "Padrão"
Este dispositivo sem contacto é utilizado preferencialmente, por exemplo, na construção ou metalurgia. Serve adequadamente como um detector infravermelho para determinar o grau de aquecimento das superfícies de objetos soltos e sólidos, bem como materiais fundidos e fluidos.
A faixa de temperatura varia de +700 a +2200 °C, o que é típico para dispositivos de alta temperatura. A ampliação da possibilidade de interação com mídia externa é alcançada através de duas opções para a interface de saída: saída analógica 4 - 20 mA ou digital RS-485.
REFERÊNCIA. É possível comprar um pirômetro óptico a um preço muito acessível: o custo mínimo de tal dispositivo é de 6.000 rublos, o máximo é de 30.000 rublos.
Como medir a temperatura com um pirômetro
Depois de comprar o dispositivo, você deve estudar cuidadosamente as instruções para ele.Apesar dos requisitos muito simples de operação, ações imprudentes podem levar a distorções significativas nos valores de temperatura. O processo para medir corretamente a temperatura com um pirômetro é o seguinte:
- Ligue o dispositivo pirômetro;
- Determine o material do qual o objeto é feito (por exemplo, aço ou cobre);
- Então, dependendo do modelo do instrumento, insira a emissividade como uma edição no display;
- Aponte o feixe infravermelho do pirômetro para a superfície a ser medida;
- Defina o limite do ponto de medição usando o ponteiro laser.
Com esta sequência de medições, você obterá resultados mais próximos da temperatura real.
O pirômetro é um dispositivo universal e indispensável em termos de funcionalidade. Tendo entendido as nuances de seu funcionamento, ele pode ser facilmente usado tanto no campo profissional quanto na vida cotidiana.
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