Как правильно измерить температуру пирометром

Как выбрать пирометр

Подбирая пирометр следует понимать, для какой цели он нужен. Для контроля производственных процессов лучше приобрести стационарный, работающий от электрической сети. Он имеет большие габариты, не предназначен для переносов с места на место, но позволяет обеспечить более высокую точность измерений. Кроме того, стационарные пирометры рассчитаны на непрерывную длительную работу в т.ч. в сложных условиях, к примеру, высокой температуре или влажности, их корпус надежно защищает прибор от механических повреждений. Портативные устройства несколько менее точны, но зато компактны и мобильны.

Другие вопросы, которые помогут определиться с характеристиками устройства:

• В каком диапазоне температур планируется проводить измерения? Нет никакого смысла для бытовых нужд покупать технику, работающую в широком спектре от минус нескольких десятков до плюс нескольких тысяч градусов.
• Каковы условия работы устройства (к примеру, будет ли он использоваться при экстремальном холоде или жаре). В таких случаях «начинка» пирометра должна быть дополнительно защищена термостойким или стойким к механическим повреждениям корпусом.
• С какого расстояния будут осуществляться измерения и каковы будут размеры объектов. От этого зависит такой параметр, как показатель визирования. Он показывает отношение расстояния до объекта к диаметру исследуемого участка. Для удаленных измерений этот параметр должен быть от 1 к 100, для средних расстояний достаточно показателей от 1 к 10 до 1 к 40. Для удобства работы с разными типами объектов удобно будет приобрести к устройству несколько сменных объективов.
• Из какого материала изготовлены оцениваемые объекты.
• Необходимая точность измерений. Большинство портативных пирометров имеют погрешность в несколько %, но в ряде случаев нужны более точные данные.
• Желательная скорость измерений. Нормальным считается показатель в четверть-половину секунды, более быстрые устройства уже считаются скоростными. Этот параметр имеет особое значение при оценке движущихся либо быстро меняющих температуру объектов.
• Необходимая чувствительность прибора относительно измерений в разных точках (в среднем находится в пределах 0,05 – 0,1 градус). Чем пирометр чувствительней, тем меньшую разницу температур он способен зафиксировать. Это позволяет максимально точно определять границы температурных аномалий (как с нетипично низкой, так и с высокой температурой).

Стоит обратить внимание на дополнительные функции, влияющие скорее на удобство, а не на точность измерений

• Подсветка кнопок или дисплея;
• Память на определенное количество предыдущих измерений;
• Сохранение результата последнего измерения до выключения прибора/другого измерения;
• Система наведения (лазерная или оптическая);
• Информирование пользователя об обнаружении объекта с заданной температурой.

Где применяется пирометр

Однако область его применения только этими отраслями не ограничивается. С его помощью замеряют температуру движущихся частей механизмов. Например, чтобы выяснить греется подшипник на двигателе или нет.

Выявляют перепады температур на смежных поверхностях – цилиндры компрессора в холодильных установках, или отдельные детали внутри автомобиля.

Допустим у вас греется двигатель по неизвестной причине и вам нужно выяснить почему. Для этого пирометром сначала замеряете температуру на выходном патрубке термостата и сравниваете ее с температурой радиатора.

Если разница очень большая, тогда скорее всего виноват термостат.

Еще один из вариантов применения – измерение температуры раскаленного металла для его правильной обработки.

Если это делать классическими термометрами, то вы потеряете драгоценное время на нагрев самой термопары. А беспроводным термокрасным пирометром, все это занимает буквально мгновение.

Вот сводная графическая миниатюра и расшифровка возможностей и областей применения пирометров:

Проверка пирометром систем отопления

Какой вывод из всего вышесказанного можно сделать? Безусловно, пирометр штука полезная, но применять его нужно там, где действительно требуется именно бесконтактное измерение температуры.

Например, электрические контакты находящиеся под напряжением. Здесь он действительно помогает безопасно выявить плохое соединение еще до того, как ситуация станет критичной.

Не всем электрикам в этом деле доступны тепловизоры. 

А вот для людей профессионально занимающихся системами отопления, подобные девайсы оказываются не нужными, и в некоторой степени даже вредными. Замерять температуру отопления пирометрами очень сложно.

Даже на крашенной белой глянцевой поверхности радиатора, достаточно три раза щелкнуть пирометром по одному месту, и у вас получится три разных значения температуры. Не говоря уже про хромированные трубы.

Если у вас блестящие медные трубы на выходе из котла, то замеры могут показать разбежку в 20 и более градусов, по сравнению с датчиком котла. Вот и думайте после этого, что же в системе неисправно.

На практике появляется слишком много факторов, искажающих реальное состояние дел. Чтобы добиться приемлемых результатов измерений на трубах и батареях, придется брать некую пленку или малярный скотч с постоянным коэффициентом отражения, наклеивать эту штуку на поверхность, и только после этого проводить измерения.

Спрашивается, зачем создавать себе такие сложности, если есть более эффективные контактные термометры. Время замера у которых всего несколько секунд и гарантированно точный результат до десятых долей градуса появляется у вас на экране.

Что касается теплых полов, здесь не все однозначно. 

Например, температуру стяжки пирометром еще можно измерить довольно точно. А вот если она будет закрыта плиткой, то погрешность моментально возрастает.

Производители безусловно знают об этих проблемах и постоянно совершенствуют приборы. Поэтому если уж и собрались покупать пирометр, выбирайте качественную модель.

Хорошие варианты можно подобрать и заказать здесь или здесь.

Есть относительно недорогие модели, снабженные выносным датчиком термопары.

С его помощью можно составлять и вносить собственные таблицы поправочных коэффициентов любых материалов. Один раз делаете замер нужной поверхности датчиком, сравниваете результат и вносите корректировку.

После этого можно спокойно стрелять лучом пирометра и не бояться ошибок. У китайцев такую модель можно заказать отсюда.

Если вам интересна эта тема и хочется заниматься измерениями пирометром более профессионально, а не только на бытовом уровне, скачайте и ознакомьтесь с двумя полезными брошюрами по данной тематике:

Карманное руководство по термографии — скачать

Руководство по бесконтактному измерению температур – скачать

Что такое пирометр и какова его область применения

Пирометр — это портативный или стационарный прибор, предназначенный  для измерения температурных показаний дистанционно. Визуально подобный тип устройств напоминает лазерный бластер, который часто встречается в фантастических кинолентах.  То есть по своей сути пирометр — все та же разновидность известного всем термометра.  Отличаются такие устройства в первую очередь своим высоким уровнем безопасности, поскольку замер температуры можно проводить без необходимости контакта с поверхностью.

Применять такое оборудование уместно при контроле за температурным режимом на объектах с  высоким риском поражения электрическим током, при работе с поверхностями, где возможно возникновение резкого скачка температур, а также при регулярном использовании приборов с температурной неоднородностью. За счет того, что в таком приборе считывание теплового излучения происходит в инфракрасном диапазоне, пирометры способны проводить замеры на расстоянии в 15 метров от объекта. Именно поэтому пирометры считаются не только безопасными, но и максимально удобными и точными приборами, которые позволяют зафиксировать нужные показатели. Таким образом, можно сделать заключение, что основными отличиями пирометров от стандартных и привычных термометров являются следующие факторы:

• Пирометры способны работать в диапазоне температур -50 до + 3000 градусов;
• Такие приборы откликаются в течение 0,5-1,5 секунды;
• Пирометры имеют низкую погрешность измерений по сравнению с обычными термометрами.

Что касается точности измерений, то у пирометров этот показатель варьируется в пределах 0,1-0,2 градусов, а вот у термометра в пределах 2 градусов.

Подробнее узнать о пирометрах можно из этого видеоролика.

Бесконтактные методы измерения температур. Л 7-8

Яркостный исп-ся з-н Вина, зависимость яркости объекта от тем-ры в данной длине волны. Энергия зависит от тем-ры и длины волны. В качестве чувствительного элемента ипс-ются фотоэлементы. Яркостная температура всегда меньше действительной.

Цветовой исп-ет зависимоть тем-ры объекта от изменения распределения энергии участка спектрального излучения. Этот метод применяется для серых тел. Цветная тем-ра всегда больше действительной. От 1000°С.

Радиационный исп-ет з-н Стефана-Больцмана, зависимость общего кол-ва энергии излучаемого теплом в широком спектральном интервале от тем-ры. Радиационная тем-ра меньше действительной. Предел 400°С.

Характеристики и принцип работы

Название пирометр происходит от греческих слов жар и мерить. Это прибор, способный осуществлять измерения температуры тела бесконтактным способом. Принцип действия основан на анализе теплового излучения предмета.

При нагревании любое вещество имеет свойство излучать световые и тепловые лучи. Чем выше температура нагрева, тем сильнее излучение. Одним из видов излучения является инфракрасное. Так как яркость излучения связана с температурой, следовательно, определяя яркость, можно измерить и температуру.

Классификация устройств

Классифицируют устройства по следующим видам:

• Способу определения, оптическому и радиационному. Первые дают возможность оценить температуру путём сравнивания теплового излучения в различных диапазонах. Вторые измеряют мощность теплового излучения. Одновременно с этими ещё используются световые. Температура нагретого вещества в них вычисляется путём сравнивания цвета, его и эталонного предмета.
• Градиенту температур. Существуют два типа, низкотемпературный и высокотемпературный. Первые могут измерять температуру даже при охлаждении объекта, в то время как вторые измеряют только нагретые тела.
• Способу исполнения, портативные и стационарные.
• Отображению результата, текстово-цифровой метод или графический. Текстово-цифровой подразумевает отображение на экране результата в виде цифры, соответствующей измеренной температуре. А графический выводит на дисплей, полный спектр температур, используя различные цвета.

Технические параметры

• Оптическое разрешение. Это показатель, характеризующийся отношением площади области захвата к расстоянию до вещества. Этот параметр зависит от вида прибора и может лежать в пределах от 2:1 до 600:1. Чем показатель выше, тем лучше. При использовании вне профессиональной сферы такое разрешение составляет около 15:1.
• Диапазон работы. Зависит в первую очередь от характеристик датчиков, применённых в приборе. Его величина может лежать в границах от минус 35 до плюс 800 градусов.
• Точность. Эта величина характеризует границы изменения температуры при замерах и зависит от правильности калибровки прибора. В среднем величина точности пирометров составляет 1.5%.
• Коэффициент излучения. Это отношение мощностей абсолютно чёрного объекта к измеряемой поверхности, как правило, принимается около 0,95.

Рекомендации к использованию

Подробные сведения об использовании имеющегося устройства можно получить из его паспорта и инструкции по применению. Укажем ниже общие рекомендации использования любого типа устройства.

1. При резком изменении климатического состояния вокруг объекта, для которого будет происходить измерение, необходимо включать устройство только после двадцатиминутной выдержки при этих условиях.
2. Не применять прибор, если относительная влажность превышает 85 процентов.
3. Не использовать пирометр вблизи электромагнитных полей, не допускать попадание прямых солнечных лучей.
4. При проведении измерений следить, чтоб на линии замера не возникали посторонние предметы.
5. Между измерениями выдерживать паузу минимум 15 секунд.
6. Регулярно проводить очистку защитного стекла, для этого подойдёт хлопчатобумажная ткань, пропитанная в 70-процентном растворе спирта.

Почему пирометр врет причины

Прибор этот безусловно хороший, но давайте подробнее рассмотрим вопрос, как же им правильно пользоваться. Ведь простое наведение лазерного луча и считывание показаний на электронном табло, не всегда гарантирует и дает корректные результаты.

При замерах существует множество погрешностей, о которых большинство пользователей даже не догадывается. Измерение температур при помощи оптического прибора, отличается от измерения температуры приборами контактными.

Вот основные ошибки, которые допускают новички:

не учитывается материал, из которого сделан предмет измерения

замеры производятся через стекло или в пыльном, влажном помещении

температура самого пирометра значительно отличается от температуры окружающей среды

измерения происходят слишком далеко от объекта, без учета конуса расширения луча

экономные «специалисты» пытаются работать прибором наподобие тепловизора на больших площадях, не учитывая при этом частоту обновления показаний девайса

Рассмотрим все эти моменты более подробно.

На каком расстоянии можно работать пирометром

Кстати, отдельно стоит сказать о расстоянии. По сути, луч пирометра измеряет температуру некой точки или круга.

При этом не путайте точку лазерного целеуказателя и пятно замера. Это разные вещи. Они отличаются размерами на несколько порядков.

Если вы находитесь на большом расстоянии от объекта, то и это пятно или круг увеличиваются по площади. Соответственно для более точных измерений, прибор следует подносить как можно ближе.

Например, у большинства моделей, конус который они видят, имеет соотношение 12 к 1.То есть на расстоянии в 1.2 метра, вы можете без погрешности измерить температуру тела диаметром 10см, не более.

Хоть это и считается нормальным параметром, но лучше подносить прибор поближе. Так как при замере у вас может дрогнуть рука, либо прицел собьется, и в итоге вместе с требуемой поверхностью, вы измерите и соседнюю, которая внесет свой вклад в общие показания.

Так как указано на фото ниже, измерять температуру модульных автоматов не желательно. Вы невольно вместо одной фазы, захватите и соседнюю, что внесет ошибку в данные. Расстояние между ними слишком маленькое.

То же самое относится и к замерам клеммных колодок и зажимов. Подносить пирометр к ним нужно максимально близко. 

Погрешность при отражении луча и коэффициент излучения

Когда вы измеряете градусы контактным термометром, вы по факту делаете замер только температуры тела. А вот если вы попытаетесь тоже самое проделать на некотором расстоянии, то вы попутно измерите все те волны и лучи, которые не зависимо от вашего желания так или иначе попадают в объектив пирометра.

А попадает туда не только то излучение, которое испускает тело.

И если при этом не знать как правильно настраивать пирометр, то прибор будет показывать полную белиберду.

Что это за помехи, которые влияют на точность измерения? При работе с инструментом в его объектив попадает 3 составляющих:

лучи, которые тело пропускает через себя

лучи, которые оно испускает (это его собственная температура)

отраженные лучи от окружающих предметов

Пропускаемые лучи в расчетах обычно не учитываются, потому то большинство тел попросту непрозрачны для них. Поэтому в расчет берутся только две величины:

коэффициент излучения или коэффициент эмиссии

коэффициент отражения

Причем вас в большей степени должен интересовать именно коэфф. излучения, так как это и есть та самая температура, которую имеет тело.

В этом плане стоит заметить, что пирометр не может измерять температуру предмета, который находится за стеклом, в дыму или тумане.

Стекло для оптики прибора – это не прозрачный элемент, а отдельный объект, выделяющий свое собственное излучение. Поэтому его нужно убирать из области замера.

Большинство тел и поверхностей нас окружающих, имеют коэффициент излучения равный 0,95. Именно такие заводские настройки изначально выставляются на приборах.

Причем на дешевых моделях, они жестко встроены в программную составляющую раз и навсегда, и изменить вы их не сможете. На более дорогих аппаратах, данный коэфф. можно регулировать вручную.

Для чего это необходимо делать? У разных по составу и свойствам тел, коэфф. излучения отличается. И чем он выше, тем точнее будут результаты измерения температуры пирометром.

Например, если он составляет величину К=0,95, то у вас на отражение остается всего 5%. Ошибка, которую будут вносить эти самые 5%, будет крайне мала и ей можно пренебречь.

Но дело в том, что на практике как в электричестве, так и в отоплении, нас мало интересуют предметы с высоким коэффициентом излучения. К таковым относятся стены, пол, поверхность стола, предметы мебели и т.д.

Пирометром мы в первую очередь измеряем медные или алюминиевые контакты, радиаторы батарей отопления, трубы, хромированные полотенцесушители и т.п.

Все они имеют яркую блестящую поверхность, которая как раз-таки и вносит существенную ошибку в данные замеров. При этом есть определенный нюанс.

Измерение температуры в холоде

Еще не забывайте про температуру окружающей среды. Многие пользователи жалуются, что отдельные модели пирометров, начинают безбожно врать при температурах ниже комнатной.

То есть, они берут прибор, выходят в котельную, подвал или гараж и там пробуют им “пострелять” температуру. В итоге получают совершенно странные результаты.

Дело здесь в том, что любой электроникой, тем более измерительной, нельзя пользоваться пока температура прибора не выровняется с температурой окружающей его среды.

Вынесли пирометр на улицу или в гараж, выдержите его минут 10-20, и только после этого приступайте к измерениям.

Речь конечно не идет о том, что прибор нужно замораживать до минусовых температур. Здесь он врать, скорее всего будет безбожно, так как не рассчитан на работу в таких условиях. В остальных случаях, благодаря такой “выдержке”, погрешность уменьшается.

Принцип действия пирометров

Прежде чем, углубляться в принцип действия такого прибора, как пирометр стоит определиться с его областью применения. Оказывается, что сфера использования приборов подобного рода весьма велика. К примеру, в быту пирометры можно использовать для фиксации температуры в морозильной камере, духовом шкафу, котлах центрального отопления и бытовых приборах. Также пирометры можно устанавливать в труднодоступных местах, где необходимо произвести замер температуры. В промышленности пирометры  применяются для контроля над температурным режимом изготавливаемой продукции и используемых материалов на всех этапах промышленного производства. Кроме этого, пирометры могут использоваться в сфере ЖКХ и даже в путешествиях. В сфере ЖКХ — это измерение отклонений параметров в системах вентиляции, отопления и водоснабжения, а в путешествиях — в качестве прибора для измерения температуры песка, воды в водоемах, поверхности вулканов и на других подобных природных объектах.

Что же касается самого принципа работы устройства, то он основан на определении значения излучаемой энергии, которая исходит от измеряемого объекта. Делать замеры с помощью пирометров очень просто, удобно и достаточно быстро. Измерения можно проводить с любого расстояния, которое ограничивается только лишь диаметром излучаемого тела и прозрачностью окружающей среды. Пирометры инфракрасного типа способны работать на основе детектора инфракрасных лучей. При этом температура измеряемого тела непосредственно будет оказывать влияние на спектр и интенсивность излучения. Также в зависимости от характеристик и будет изменяться температура объекта.

Устройство пирометра и особенности работы

Главным элементом конструкции пирометра считается детектор инфракрасного теплового излучения, интенсивность и спектр которого зависят от температуры поверхности измеряемого объекта. В устройстве встроенная электронная система измерения фиксирует данные и отображает их в последующем в удобном для дальнейшего анализа формате. Как правило, стандартный пирометр визуально напоминает собой пистолет с небольшим жидкокристаллическим дисплеем, на котором отображены замерянные значения температуры. В основном пирометры имеют небольшие и достаточно компактные размеры. В большинстве современных вариантах пирометров кроме всего прочего также имеются дополнительные функции, такие как:

• Наличие внутренней памяти для хранения замеров;
• Возможность определения минимального и максимального значений измерений;
• Подача звукового или же визуального оповещения при достижении параметром порогового значения.

Если же данные с пирометра требуется в дальнейшем переносить в компьютер или на внешний носитель, то в нем предусматривается наличие USB-интерфейса.

Классификация пирометров и их использование

К основным критериям, по которым классифицируются пирометры относятся следующие показатели:

• Температурный диапазон измерения;
• Способ перевозки;
• Назначение.

По температурному диапазону пирометры бывают высокотемпературными и низкотемпературными. Первые используются для измерения нагретых тел с температурой более 400 градусов. Вторые при определении показателей при отрицательном значении от -35 градусов. В зависимости от способа перевозки пирометры бывают переносными или стационарными. Стационарные в основном встречаются в промышленности и не подлежат дальнейшей транспортировке, а переносные — в полевых условиях и специальных лабораториях на колесах. По своему назначению пирометры бывают инфракрасными и оптическими. В инфракрасных имеется лазерный указатель для точного наведения на цель, а в оптических все происходит благодаря взаимосвязи цвета излучения и температуры.

Подробнее о пирометрах будет рассказано в этом видеоматериале. Оставляйте свои и высказывайте пожелания к материалу.

Принцип — действие — оптический пирометр

Принцип действия оптических пирометров основан на сравнении яркостей излучения определенной длины волны объекта измерения и образцового излучателя. В качестве образцового излучателя применяется пирометрическая лампа с регулируемой яркостью. Сравнение осуществляется при помощи фотоэлемента или глаза наблюдателя.
 

Принцип действия оптического пирометра ( рис. 65) основан на сравнении яркости свечения нагретого тела и раскаленной нити специальной фотометрической лампы накаливания, расположенной между глазом наблюдателя и измеряемым объектом.
 

На рис. 8.29 показана схема, поясняющая устройство и принцип действия оптического пирометра. Яркость нити лампы, накаливаемой от аккумулятора Б, регулируется реостатом R и контролируется вольтметром V. При измерении температуры телескоп направляют на исследуемое тело /, и при этом передвижением объектива и окуляра добиваются получения четкого изображения тела и нити фотометрической лампы в одной плоскости.
 

На рис. 8.29 показана схема, поясняющая устройство и принцип действия оптического пирометра. Яркость нити лампы, накаливаемой от аккумулятора Б, регулируется реостатом R и контролируется вольтметром V. При измерении температуры телескоп направляют на исследуемое тело /, и при этом передвижением объектива и окуляра добиваются получения четкого изображения тела и нити фотометрической лампы в одной плоскости.
 

На рис. 279 показана схема, поясняющая устройство и принцип действия оптического пирометра.
 

На рис. 263 показана схема, поясняющая устройство и принцип действия оптического пирометра. При измерении температуры телескоп направляют на исследуемое тело 1, и при этом передвижением объектива и окуляра добиваются получения четкого изображения тела и нити фотометрической лампы в одной плоскости.
 

Уравнение ( 6 — 15) положено в основу принципа действия оптических пирометров. Принцип действия оптических пирометров заключается в сравнении яркости ( интенсивности излучения) исследуемого тела в лучах определенной длины волны с яркостью нити лампочки накаливания, предварительно проградуирован-ной по излучению абсолютно черного тела. Если два тела имеют в одном направлении одинаковую яркость, а следовательно и одинаковую монохроматическую интенсивность излучения, то согласно закону монохроматического излучения ( 6 — 15) они имеют и одинаковую температуру.
 

В промышленности используют оптические, радиационные и фотоэлектрические пирометры. Принцип действия оптических пирометров основан на сравнении интенсивности излучения волн определенной длины нагретым телом и регулируемым источником излучения, температура которого известна. При теплотехнических обследованиях чаще всего применяют оптические пирометры с исчезающей нитью переменного накала: Оппир-017, Оппир-55 и Проминь. Источник питания последних двух пирометров помещен в ручку прибора. Схема оптического пирометра показана на рис. IV-6. Приборы Оп-пир предназначены для измерения температуры в диапазоне двух шкал 800 — 1400 С и 1200 — 2000 С.
 

Уравнение ( 6 — 15) положено в основу принципа действия опти-че Ских пирометров. Принцип действия оптических пирометров заключается в сравнении яркости ( интенсивности излучения) исследуемого тела в лучах определенной длины волны с яркостью нити лампочки накаливания, предварительно проградуирован-ной по излучению абсолютно черного тела. Если два тела имеют в одном направлении одинаковую яркость, а следовательно, и одинаковую монохроматическую интенсивность излучения, то согласно закону монохроматического излучения ( 6 — 15) они имеют и одинаковую температуру.
 

Разница показаний при замерах нагретых и холодных тел

К примеру, если у вас предмет имеет температуру окружающей среды, то излучает и отражает он приблизительно одну и ту же температуру. Но если его при этом нагреть, то сразу же появится погрешность, существенно искажающая реальные данные.

Чтобы удостоверится во всем вышесказанном, можете сами провести простейший эксперимент. Возьмите блестящую кастрюлю и какую-нибудь книжку.

Далее проведите замеры на них одним и тем же пирометром. Чтобы повысить точность эксперимента, старайтесь делать замеры в одной точке.

Результаты у вас точно не будут одинаковыми, правда сильной разницы вы не увидите. Если перепроверить это дело контактным термометром, то отклонения будут составлять всего 2-3 градуса.

Но это все будет справедливо только при комнатной температуре предметов. А что будет, если в кастрюлю залить горячую воду?

Измерения в этом случае тут же пойдут в разнос.

Это говорит о том, что температура нагретых гладких блестящих поверхностей, просто так пирометром не измеряется.

Поэтому, когда в видеороликах показывают, насколько элементарно бесконтактным измерителем определить температуру батарей или контактов, не сильно доверяйте данной рекламе.

Спектральный диапазон пирометра. Эффективная длина волны

На практике, большинство приемников излучения имеет существенно широкий диапазон волн и даже использование фильтров не достаточно ограничивает диапазон волн, чтобы можно было считать его строго монохроматическим. Однако кривая энергии в зависимости от длины волны очень крутая при короткой длине волны, и показания пирометров четко согласуются в значительном температурном диапазоне с расчетами Планка, соответствующими длине волны близкой к “отсечной” верхней длине волны системы приемник-фильтр. Понятие эффективной длины волны является весьма удобным для оценки скорости изменения энергии (и следовательно показаний пирометра) с изменением температуры, а также погрешности, возникающей от ошибки в определении коэффициента излучения поверхности. В МЭК 62942 дано следующее определение спектрального диапазона и эффективной длины волны пирометра: 4.1.1.9 Спектральный диапазон Спектральный диапазон приводится в мкм или нм. Спектральный диапазон определяется как нижний и верхний предел длины волны при достижении спектральной чувствительности 50 % от пика чувствительности. Может также приводится основная (эффективная) длина волны и полная ширина полосы пропускания, в которой чувствительность достигает 50 % от пика чувствительности (полная ширина на половине максимума (FWHM)). Общепринято для монохроматичеких пирометров приводить эффективную длину волны в спектральном диапазоне и полную ширину на половине максимума (FWHM), а для широкополосных пирометров приводить верхний и нижний предел. Приведем таблицу из МЭК 62942 (приложение 1), демонстрирующую изменение показаний пирометра, соответствующее изменению принимаемого излучения на 1 %, при опорной температуре пирометра 23 °С Изменение в индицируемой температуре соответствующее изменению принятого пирометром потока излучения рассчитывалось как: В следующей таблице приведена погрешность, обусловленная 10% изменением излучательной способности при 500°С. Из приведенных данных следует, что всегда следует выбирать пирометр с самой короткой длиной волны, которая позволяет провести необходимые измерения самой низкой температуры в диапазоне измерения. Кроме сложности учета коэффициента излучения объекта, яростные пирометры имеют ряд иных существенных недостатков, их результаты зависят от: расстояния до измеряемого объекта, формы объекта, запыленности и загазованности промежуточной среды, наличия защитных стекол и непрозрачных объектов в поле зрения пирометра, боковых засветок при работе с крупноразмерными объектами, переотражений измеряемым объектом излучения сильно нагретых объектов, расположенных рядом. Как видите, факторов, мешающих получению радиационными пирометрами точных результатов, набирается с десяток. Именно поэтому пользователи все чаще и чаще задумываются об использовании пирометров спектрального отношения, более дорогих, чем радиационные, но свободных от многих вышеперечисленных недостатков.

Классификация

Один из основных параметров, по которым различаются пирометры – это механизм определения температуры. Выделяют:

• Оптические;
• Яркостные (цвет нагретого тела сравнивают с окраской специальной эталонной нити);
• Цветовые/спектральные (сравнивают окраску объекта в различных спектрах излучения);
• Радиационные (измеряют мощность теплового излучения).

Радиационные пирометры считаются наиболее надежными, лучше подходят для работы в узком диапазоне температур либо на морозе/в сильном жару. Однако на результаты их измерений в значительной степени влияет расстояние до объекта и его излучательная способность, которая зависит от его физического состояния, фактуры и структуры поверхности, наличия защитных покрытий и т.д. В оптических пирометрах влияние излучательной способности существенно меньше.