Пирометрический датчик: Бесконтактные датчики температуры — пирометры стационарные – Система многоканального бесконтактного температурного контроля «Зной». Пирометрический датчик температуры.

Система многоканального бесконтактного температурного контроля «Зной». Пирометрический датчик температуры.

Опросный лист

Система бесконтактного температурного контроля «Зной» предназначена для осуществления непрерывного многоканального дистанционного контроля температур любых труднодоступных зон объектов в промышленности, быту, сфере ЖКХ, на предприятиях, где большое значение приобретает контроль температур на различных технологических этапах производства (пищевая и сталелитейная промышленность, нефтеперерабатывающая отрасль), измерении температуры поверхности любого рода.

Приборы используются в роли средства безопасного бесконтактного измерения температур объектов, что делает их незаменимыми для обеспечения должного контроля в случаях, когда физическое взаимодействие с контролируемым объектом невозможно из-за высоких температур, высокого напряжения или труднодоступных местах. На объектах энергетической отрасли в распределительных устройствах для контроля температуры главных цепей — контактов высоковольтного выключателя или разъединителя, соединений сборных шин, места соединения и оконцевания кабельных муфт находящихся под напряжением. Их можно применять в качестве теплолокаторов, для определения областей критических температур в различных производственных сферах например для

включения вентиляторов охлаждения.

Состав системы 

Система состоит из модуля температурного контроля и набора бесконтактных пирометрических датчиков температуры ДТП-300 (Датчик Температуры Пирометрический). Модуль бесконтактного температурного контроля имеет металлический корпус с кронштейном для крепления на DIN-рейку. Датчик температуры выполнен в металлическом корпусе. Все датчики, применяемые в системе, подключаются к модулю температурного контроля параллельно посредством кабельного шлейфа. Каждый датчик опционально может быть снабжен

лазерным указателем места измерения температуры.

Работа системы

При подаче напряжения питания на систему «Зной» модуль температурного контроля производит последовательный циклический опрос всех подключенных датчиков. Типовая функция модуля – это сигнализация с помощью светодиодных индикаторов и сухих контактов реле о превышении установленных порогов температуры хотя бы на одном из подключенных датчиков. Модуль имеет три релейных канала сигнализации COM1, СОМ2 и СОМ3, для каждого из которых может быть установлена необходимая рабочая функция, например, контроль связи со всеми температурными датчиками, или сигнализация превышения установленного порога значения температуры какого-либо или нескольких выбранных датчиков. Описание всех функций доступно в опросном листе на систему.

 

Модуль также снабжен светодиодными индикаторами для визуального контроля работы системы:

1. Индикатор контроля питания — контроля наличия напряжения питания.
2. Индикатор связи с датчиками — двуцветный индикатор, зеленый свет которого сигнализирует о нормальной связи со всеми датчиками, вспышки красного цвета сигнализируют о сбоях в получении информации с датчиков.
3. Индикатор превышения температурного порога 1.
4. Индикатор превышения температурного порога 2. 

Все настройки (значения температурных порогов, значение гистерезисов отпускания реле, количество датчиков в системе и др.) хранятся в энергонезависимой памяти модуля и могут быть изменены пользователем. Для внесения изменений необходимо подключиться к разъему интерфейса RS-485 модуля с помощью персонального компьютера, адаптера RS-485 и программной утилиты работы с модулем.

Интерфейс RS-485 с поддержкой протокола Modbus RTU на борту модуля также предоставляет пользователя возможность удаленного получения данных о значениях температур всех подключенных датчиков в непрерывном режиме.

Технические характеристики

Параметры	Значение
Напряжение питающей сети и сигналов дискретных входов перем/пост, В	85—265/120—375
Номинальная потребляемая от сети мощность, Вт  не более	2
Количество каналов измерения температур	15
Количество выходов типа «сухой контакт»	3
Максимальное рабочее напряжение контактов сигнального реле, перем/пост В	220
Максимальный рабочий ток контактов сигнального реле, А	2
Соотношение диаметра пятна зоны измерения к расстоянию от датчика до поверхности измерения	1:3, 1:8
Диапазон измерения температур, °С	-40…+300
Максимальная погрешность измерения температуры в всем диапазоне измеренния, градусов Цельсия	±4
Диапазон рабочих температур модуля,  °С	-40…+60
Диапазон рабочих температур датчика,  °С	-40…+60
Относительная влажность воздуха, %	30—80
Габаритные размеры модуля температурного контроля, ДхШхВ, мм	117х70х30

Схема электрическая подключения модуля температурного контроля

Х1 — разъем для подключения внешних устройств приема команд сигнализации.

Х2 — разъем интерфейса RS-485 для подключения адаптера связи с устройством.

Х3 — разъем для подключения питания.

Схема электрическая подключения датчиков ДТП-300

Датчики температуры подключаются по параллельной схеме. Данное решение является наиболее оптимальным, так как подключение всех датчиков к модулю производится одним кабелем. К клемме 5 датчика, которая гальванически соединена с его корпусом, подключается экран кабеля. При установке в устройствах имеющих металлическую оболочку, заземление датчика к корпусу производится подключением заземляющего провода либо непосредственно к корпусу датчика с применением царапающей шайбы, либо к клемме 5 датчика.

Рекомендации по установке датчика ДТП-300 

При измерении температуры контролируемого объекта в поле зрения пирометрического визира не должны попадать посторонние предметы. На рисунках 1, 2 показана зависимость размера пятна измерения от расстояния до поверхности для датчика с оптическим соотношением 3:1 и 8:1.

Рисунок 1. Датчик ДТП-300 с оптическим соотношением 3:1

Рисунок 2. Датчик ДТП-300 с оптическим соотношением 8:1

Необходимо учитывать, что метка лазерного указателя не совпадает с оптической осью пирометрического визира, поэтому центр зоны смещен относительно метки лазерного указателя в горизонтальной оси на фиксированное расстояние 9 мм. Для включения/отключения лазерного указателя датчика необходимо произвести переключение кнопки, расположенной около пирометрического визира. После проведения настройки указателя на центр измерения температуры произвести отключение лазерного указателя.

Поскольку разные материалы имеют разные коэффициенты теплоизлучения, для обеспечения указанной погрешности измерения температур необходимо производить подготовку поверхности, например покрытие области на поверхности измерения слоем эмали черного цвета или произвести установку коэффициента в меню системы в соответствии с типом поверхности.

Особенности организации системы температурного мониторинга высоковольтных контактных соединений на базе пирометрических датчиков ДТП-300

1. Для обеспечения заявленной достоверности значения температуры металлическую (медную, алюминиевую, стальную и т.д.) поверхность зоны мониторинга НЕОБХОДИМО покрыть полимерным покрытием. Возможный тип покрытия
   1. термоусадочная трубка (при условии отсутствия воздушного зазора между трубкой и металлом или плотного прилегания трубки к металлу)
   2. термостойкая краска любого цвета, например, термостойкая эмаль Церта +700 / +500 °С RAL 8017
   3. NITOFLON 973 UL-S — тефлоновая пленка (PTFE) армированная стеклотканью самоклеящаяся в роликах
2. Поверхность зоны мониторинга может быть не плоскостью, а трехмерной объемной поверхностью, при этом достоверность значения температуры сохраняется при условии покрытия поверхности, а также соблюдения расстояния от датчика ДТП-300 до поверхности, исходя из оптических показателей датчика ДТП-300.
3. Допускается устанавливать датчик ДТП-300 не только по нормали измерительной оси датчика к поверхности, но и под углом до 30 градусов между измерительной осью датчика и поверхностью. При этом значение температуры сохраняет свою достоверность, при условии покрытия поверхности и соблюдения расстояния от датчика до поверхности. При выборе или расчете расстояния необходимо учитывать, что измерительное пятно в этом случае не круглое, а эллиптическое, кривизна эллипса зависит от угла. Рекомендуем геометрически оценить при проектировании, умещается ли эллиптическое пятно целиком с запасом на поверхности мониторинга в данном случае.

Габаритные и установочные размеры датчика ДТП-300

Габаритные размеры модуля температурного контроля

Бесконтактные инфракрасные датчики температуры, источники питания

	PyroCouple — простой инфракрасный датчик температуры с аналоговым выходом PyroCouple — идеальный датчик общего назначения для широкого спектра применений. • Диапазоны температур: От -20 °C до 100 °C (модели LT), от 0 °C до 250 °C (модели MT), от 0 °C до 500 °C (модели HT) • Оптика: 2:1, 15:1 или 30:1 • Фиксированное значение коэффициента излучения: 0,95 • Выходы: 4-20 мА, термопара типа K, J, T, или 0-50 мВ • PyroCouple подходит для бесконтактного измерения температуры на большинстве неотражающих неметаллических поверхностей, таких как бумага, толстая пластмасса, асфальт, окрашенные поверхности, продукты питания, резина и органические материалы и многие другие. • Типовые модели: PC151LT-0, PC151MT-0, PC151HT-0, PC21LT-0, PC21MT-0, PC21MT-3, PC301LT-0, PC301MT-0 PC151MT-0 Поддерживается в наличии на складе г. Екатеринбурга. Подробное описание
	PyroMiniUSB — миниатюрный USB-пирометр PyroMiniUSB идеально подходит для использования в настольных, лабораторных и учебных приложениях. • Миниатюрный бесконтактный датчик температуры с интерфейсом USB • Измеряет температуру от -20 °C до 1000 °C • Коэффициент излучения от 0,2 до 1,0 • Оптика 2:1 (для больших или близких целей) или 20:1 (для небольших или более удаленных целей) • Кабель USB и программное обеспечение для регистрации и конфигурирования данных • Протокол Modbus — используйте свое собственное программное обеспечение для связи с датчиком • PyroMiniUSB подходит для бесконтактного измерения температуры бумаги, толстого пластика, резины, продуктов питания и органических материалов, а также окрашенных металлов и грязных, ржавых или масляных поверхностей. • Типовые модели: PMU21, PMU201 Подробное описание
	PyroNFC — инфракрасный датчик температуры, конфигурируемый при помощи смартфона • Диапазон температур от 0 °C до 1000 °C • Диапазон настройки коэффициента излучения от 0,2 до 1,0 • Полностью настраивается через приложение для смартфона • Выходы: 0-5 В постоянного тока или 0-10 В постоянного тока, линейный с измеряемой температурой, сбрасываемый, конфигурируемый через NFC или тип К термопары • Сигнальный выход на всех моделях • Чрезвычайно маленький, с боковым кабельным входом: идеально подходит для установки в труднодоступных местах • PyroNFC подходит для бесконтактного измерения температуры поверхности материалов, включая бумагу, толстую пластмассовую пленку, дерево и изготовленные доски, окрашенные поверхности, асфальт, сыпучие материалы, продукты питания, фармацевтические препараты и органические материалы. • Типовые модели: PN151-K Подробное описание
	ExTemp — искробезопасный инфракрасный датчик температуры, сертифицированный по ATEX и IECEx ExTemp является искробезопасным пирометром от Calex. Он измеряет температуру поверхностей в опасных зонах без контакта и имеет выход 4-20 мА. Он сертифицирован по стандартам ATEX, IECEx и TIIS. Взрывобезопасные пирометры, как правило, имеют громоздкие и дорогие корпуса, однако, поскольку ExTemp использует искробезопасность как метод защиты, он компактен и недорогой. • Температурный диапазон: от 0 °C до 250 °C (модели LT), от 0 °C до 500 °C (модели MT), от 0 °C до 1000 °C (модели XT), специальный температурный диапазон (модели ST) Температурный диапазон может быть изменен в диапазоне от -20 °C до 1000 °C с помощью дополнительного USB-адаптера и программного обеспечения. • Диапазон настройки коэффициента излучения от 0,20 до 1,00 (предварительно установлен на 0,95) • Оптика: 2:1, 15:1 или 30:1. • Сертификаты ATEX и IECEx до зоны 0 (газ) и зоны 20 (пыль) • Выход 4-20 мА, двухпроводный, с замкнутым контуром • Поставляется с кабелем длиной до 25 м • Кабель может быть увеличен еще больше (в соответствии с требованиями безопасности) • Корпус из нержавеющей стали 316, идеально подходит для применения на море • Датчик ExTemp может быть подключен к ПК через дополнительный адаптер USB и программного обеспечения Windows. • Типовые модели: EX-21-LT, EX-21-MT-C-5, EX-151-HT-C-10, EX-151-XT, EX-301-MT-C-5, EX-301-HT-C-10 Подробное описание
	PyroMini — фиксированный инфракрасный датчик температуры с удаленной чувствительной головкой • Температурные диапазоны: от -20 °C до 100 °C (модели LT), от 0 °C до 250 °C (модели MT), от 0 °C до 500 °C (модели HT), от 0 °C до 1000 °C (модели XT), конфигурируемые значения между -20 °C до 1000 °C (модели CT) • Коэффициент излучения — регулируемый, от 0,20 до 1,00 • Оптика 2: 1, 15: 1, 20: 1 или 30: 1 • Выходы 4-20 мА или RS485 Modbus • Миниатюрная сенсорная головка • Конфигурируемый электронный модуль с сенсорным экраном (дополнительно) • Экран становится ярко-красным в условиях тревоги для максимальной видимости • Использование при температуре окружающей среды до 180 ° C без охлаждения (модели HA) • Запись данных на карту MicroSD (дополнительно) • Настраиваемые значения: температурный диапазон, единицы измерения температуры, установка коэффициента излучения, компенсация отраженной энергии, сигналы тревоги, обработка сигналов, адрес Modbus (модели -BRT), дата и время, регистрация данных • PyroMini подходит для широкого спектра целевых материалов, таких как бумага, пластмассы, пищевые продукты, окрашенные поверхности, металлы с покрытием и многие другие. • Типовые модели: PM-HA-201, PM-JA-201, PM-MA-151, PM-MA-21, PM-MA-301, PM-MA-CF Подробное описание
	PyroMini 2.2 — двухкомпонентный пирометр для высокотемпературных целей и металлов PyroMini 2.2 — это идеальное решение для сложных промышленных применений, где температура цели очень высокая или где поверхность цели имеет низкую излучательную способность, например, многие виды металлов. • Диапазон температур: от 100 °C до 400 °C (модели PT), от 250 °C до 1000 °C (модели MT), от 450 °C до 2000 °C (модели HT) • Регулировка коэффициента излучения, от 0,10 до 1,00 • Оптика: 15:1, 25:1, 30:1 • Измерение короткой длины волны для лучшей точности на отражающих объектах, таких как многие металлы • Выходы 4-20 мА или RS485 Modbus • Миниатюрная сенсорная головка • Конфигурируемый электронный модуль с сенсорным экраном (дополнительно) • Запись данных на карту MicroSD (дополнительно) • Настраиваемые значения: температурный диапазон, единицы измерения температуры, установка коэффициента излучения, компенсация отраженной энергии, сигналы тревоги, обработка сигналов, адрес Modbus (модели -BRT), дата и время, регистрация данных. • Типовые модели: PM2.2-151-PT-CB, PM2.2-251-MT-CRT, PM2.2-251-HT-BB, PM2.2-751-MT-BRT, PM2.2-751-HT-CB Подробное описание
	PyroBus — фиксированный инфракрасный датчик температуры с выходом RS485 Modbus PyroBus может быть установлен как в виде отдельной сети датчиков или интегрирован в существующую сеть Modbus. Датчики могут быть подключены в цепочку через распределительные коробки к одному кабелю сетевой шины, что может значительно упростить прокладки кабелей и снизить стоимость кабельных систем по сравнению с использованием аналоговых датчиков. Для непрерывного мониторинга датчики PyroBus от Calex значительно дешевле, чем тепловизоры, и обеспечивают мгновенные данные о температуре в реальном времени. • Диапазон температур: от -20 °C до 500 °C • Коэффициент излучения от 0,2 до 1,0 • Оптика: 2:1, 15:1 или 30:1 • Интерфейс RS485 Modbus • До 247 датчиков в сети • Подключитесь к существующему ПЛК Modbus или терминалу Calex с сенсорным экраном • Полностью конфигурируется коэффициент излучения, усреднение и обработка сигнала. • Типовые модели: PB151, PB21, PB301 Подробное описание
	FibreMini — волоконно-оптический пирометр для сложных условий применения FibreMini — это промышленный пирометр с волоконно-оптической чувствительной головкой и отдельным электронным модулем с сенсорным экраном. Сенсорная головка сконструирована таким образом, чтобы выдерживать высокие температуры окружающей среды до 200 °C без охлаждения. Этот пирометр Calex идеально подходит для бесконтактного измерения материалов, включая сталь, железо и углерод, а также другие металлы и неметаллы. • Диапазон температур: от 250 °C до 1000 °C (модели MT), от 450 °C до 2000 °C (модели HT) • Регулировка коэффициента излучения, от 0,10 до 1,00 • Оптика: 30:1 или 75:1. • Миниатюрная сенсорная головка выдерживает температуру окружающей среды 200 °C • Короткая измеряющая длина волны для повышения точности по металлам • Отсутствие электроники в измерительной головке — идеально подходит для использования вблизи индукционных нагревателей и сильных электромагнитных полей • Выбор аналогового или цифрового выхода; реле сигнализации на всех моделях • Встроенный лазерный прицел • Типовые модели: FM2.2-301-MT-CRT-3M, FM2.2-301-HT-CRT-5M, FM2.2-751-MT-CRT-3M, FM2.2-751-MT-BRT-5M Подробное описание
	PyroUSB – инфракрасный датчик температуры с выходом 4-20 мА, конфигурируемый через компьютер Аналоговые и USB выходы PyroUSB делают его идеальным для использования на заводе или на стенде. Все датчики серии PyroUSB полностью настраиваются через ПК с помощью программного обеспечения CalexSoft и поставляемого USB-кабеля. Модели общего назначения PUA8 (8-14 мкм) могут измерять температуру от -40 ° C до 1000 ° C. Они подходят для измерения материалов с высокой излучательной способностью, таких как бумага, толстые пластмассы, продукты питания, фармацевтические препараты, резина, асфальт и окрашенные поверхности. Эти модели способны измерять очень низкие температуры, поэтому они идеально подходят для измерений в пищевой, логистической и складской отраслях. Коротковолновые модели PUA2 (2,2 мкм) имеют диапазон температур от 45 ° С до 2000 ° С. Они обеспечивают более точное считывание при измерении материалов с низкой излучательной способностью, таких как многие отражающие металлы. Они также способны измерять через стеклянные видовые экраны. Модели PUA5 (5 мкм) имеют диапазон температур от 50 ° C до 1650 ° C. Они фильтруют длину волны, где стекло является наименее отражающим, что делает их идеальным пирометром для измерения температуры поверхности стекла. • Диапазоны температур от -40 °C до 2000 °C • Коэффициент излучения от 0,1 до 1,0 • Оптика: 15:1, 25:1, 30:1 или 75:1. • Двухпроводный выход 4-20 мА • Полностью конфигурируемый • Интерфейс USB (включая кабель и программное обеспечение Windows) • Используйте только USB-выход, только выход 4-20 мА или оба выхода вместе • Типовые модели: PUA2-251-MT, PUA5-251-GHT, PUA8-301 Подробное описание
	PyroCAN – Пирометр с цифровым интерфейсом CAN PyroCAN измеряет температуру поверхности и передает ее через CAN-Bus с использованием протокола Raw CAN. Датчик может быть подключен к сети с большим количеством датчиков PyroCAN и других типов CAN-устройств. Конфигурируемый ID CAN позволяет легко подключаться к существующей сети. • Диапазон температур от -20 °C до 1000 °C • Коэффициент излучения регулируется от 0,2 до 1,0 через CAN • Оптика: 2:1, или 20:1. • Протокол Raw CAN • Типовые модели: PCAN-21, PCAN-201 Подробное описание
	PyroEpsilon — фиксированный инфракрасный датчик температуры с регулируемой излучательной способностью Установка коэффициента излучения инфракрасного датчика температуры PyroEpsilon происходит через аналоговый вход, таким образом он может управляться автоматически, например, посредством ПЛК, или вручную, с помощью контроллера PPT245 или регулятора излучательной способности PyroTune. Если излучательная способность цели изменяется в процессе, то PyroEpsilon является идеальным выбором. PyroEpsilon также является хорошим выбором, если требуется простой бесконтактный инфракрасный датчик с выходом 4-20 мА, но нет уверенности, что излучательная способность целевой поверхности достаточно высока для того, чтобы использовать датчик с фиксированной излучательной способностью. Если входной сигнал 4-20 мА отсутствует, значение коэффициента излучения по умолчанию будет равно 0,95. Затем, при необходимости, можно отрегулировать коэффициент излучения. • Диапазон температур от -20 °C до 500 °C • Оптика для разных размеров цели: 2:1, 15:1 или 30:1 • Настройка коэффициента излучения — регулируется от 0,2 до 1,0 через вход 4-20 мА • 2-проводный выход 4-20 мА для измеренной температуры • Регулировка коэффициента излучения через отдельный вход 4-20 мА • Входной сигнал 4-20 мА может подаваться контроллером индикации PPT245, регулятором излучения PyroTune или любым другим источником, таким как ПЛК • Корпус из нержавеющей стали, герметичный по IP65 • Типовые модели: PE151HT, PE151LT, PE151MT, PE21LT, PE21MT, PE301HT, PE301LT, PE301MT, PECFLT, PECFMT Подробное описание
	PyroCube G — пирометр для измерения стекла PyroCube — это инфракрасный пирометр с очень быстрым временем отклика и очень небольшим размером области измерения. Он доступен с модулем PM030 или без него. PyroCube G измеряет температуру поверхности стекла от 50 °C до 2400 °C. Датчик имеет длину волны измерения 5 мкм, что обеспечивает максимальную точность при измерении стекла. На этой длине волны отражения оказывают наименьшее возможное влияние на точность измерения. Модели PCU-GH имеют быстрое время отклика 10 мс, что позволяет измерять температуру капель стекломассы. • Диапазоны температур: от 50 °C до 1200 °C (модели G), от 50 °C до 2400 °C (модели GH) • Специфическая длина волны для повышения точности при измерении температуры поверхности стекла. Модели G идеально подходят для отжига, например, при производстве ламп. Модели GH подходят для измерений при высокотемпературном плавлении стекла. • Настройка коэффициента излучения: регулируемая, от 0,3 до 1,0, через RS232C или дополнительно поставляемый модуль • Измеряемое пятно размером 2,2 мм • Время отклика до 10 мс • Светодиодный прицел непрерывно показывает положение и размер измеряемого пятна во время считывания • Модуль с сенсорным экраном (дополнительно) • Типовые модели: PCU-G7.0-2M-1V, PCU-G20.0-5M-5V, PCU-Gh3.2-2M-5V, PCU-Gh5.5-5M-5V, PCU-Gh30.0-10M-10V Подробное описание
	PyroCube M — пирометр с быстрым откликом и маленьким пятном измерения для низкотемпературных металлов PyroCube — это инфракрасный пирометр с очень быстрым временем отклика и очень небольшим размером области измерения. Он доступен с модулем PM030 или без него. PyroCube M измеряет температуру маленьких отражающих металлических целей от 50 °C до 600 °C с временем отклика в 1 миллисекунду. Модели MA могут измерять пятно размером 1 мм. Модели MB с меньшей стоимостью способны измерять пятно размером 11 мм. Модели могут проводить измерения через окна из стекла или кварца. • Измеряет небольшие отражающие металлические цели при низких температурах • Диапазон температур от 50 °C до 600 °C • Настройка коэффициента излучения, регулируется через RS232C или дополнительный модуль: ниже 100 °C: от 0,3 до 1,0, выше 100 °C: от 0,05 до 1,0 • Измеряет пятно размером 1 мм • Время отклика 1 мс • Светодиодный прицел непрерывно показывает положение и размер измеряемого пятна во время считывания • Модуль с сенсорным экраном (дополнительно) • Типовые модели: PCU-MA1.0-2M-1V, PCU-MA2.0-2M-5V, PCU-MA3.5-5M-5V, PCU-MB11.0-5M-10V Подробное описание
	PyroCube P — пирометр для тонкопленочной пластмассы PyroCube — это инфракрасный пирометр с очень быстрым временем отклика и очень небольшим размером области измерения. Он доступен с модулем PM030 или без него. PyroCube P измеряет температуру тонкопленочных пластмасс от 80 °C до 350 °C. Тонкопленочные пластмассы часто обладают высокой пропускающей способностью к инфракрасному излучению, что делает их очень трудно измеримыми для большинства датчиков. PyroCube P использует специальную длину волны измерения 3,4 мкм для точного бесконтактного измерения температуры многих типов пластиковых пленок, которые не могут быть измерены с помощью универсальных датчиков. Очень быстрое время отклика 10 мс, малая площадь измерения и непрерывное светодиодное отслеживание делают PyroCube пригодным даже для самых сложных задач. • Измеряет тонкие пленки из полиолефина, полиамида, полиэтилена, полипропилена, полистирола, нейлона, ПВХ, акрила, полиуретана и поликарбоната • Температурный диапазон от 80 °C до 350 °C • Коэффициент излучения — настраиваемый, от 0,3 до 1,0, через RS232C или дополнительный модуль • Измеряемая область 12 мм • Время отклика 10 мс • Светодиодный прицел непрерывно показывает положение и размер измеряемого пятна во время считывания • Модуль с сенсорным экраном (дополнительно) • Типовые модели: PCU-P12.0-2M-5V Подробное описание
	PyroCube S и F — инфракрасные датчики температуры с быстрым откликом, малым пятном измерения и светодиодным прицелом PyroCube — это инфракрасный пирометр с очень быстрым временем отклика и очень небольшим размером области измерения. Он доступен с модулем PM030 или без него. Это идеальный датчик температуры для измерения заготовки выдувного формования, а также применения в пищевой промышленности, лабораториях и др. PyroCube S общего назначения от Calex подходит для измерения большинства неотражающих неметаллических материалов. Преимущества перед другими датчиками общего назначения — встроенный светодиодный прицел, быстрое время отклика и малый размер измеряемого пятна. PyroCube F имеет молниеносное время отклика 0,001 секунды. • Время отклика 1 мс • Измеряемое пятно размером 1,6 мм • Диапазон температур от 0 °C до 500 °C • Коэффициент излучения — настраиваемый, от 0,3 до 1,0, через RS232C или дополнительный модуль • Светодиодный прицел непрерывно показывает положение и размер измеряемого пятна во время считывания • Модуль с сенсорным экраном (дополнительно) • Типовые модели: PCU-S1.6-2M-1V, PCU-S3.0-2M-5V, PCU-S5.5-5M-5V, PCU-F3.5-5M-10V, PCU-F7.0-5M-10V Подробное описание
	PyroCube XS – датчик с фокусированной оптикой для измерения чрезвычайно малых целей PyroCube XS — это ряд инфракрасных датчиков температуры с плотно сфокусированной оптикой, которые способны измерять очень маленькие области. Встроенный светодиодный прицел точно освещает площадь, измеряемую датчиком. Применения включают в себя измерение температуры отдельных электронных компонентов на печатных платах, огневой полировки изоляционной оболочки на электрическом проводе и сварке пластмасс, где шов очень узкий. • Диапазон температур от 0 °C до 500 °C • Коэффициент излучения — настраиваемый, от 0,3 до 1,0, через RS232C или дополнительный модуль • Измеряемое пятно размером 0,7 мм • Время отклика 10 мс • Светодиодный прицел непрерывно показывает положение и размер измеряемого пятна во время считывания • Модуль с сенсорным экраном (дополнительно) • Типовые модели: PCU-XSA0.7-2M-1V, PCU-XSB1.0-5M-5V Подробное описание

Бесконтактный датчик температуры MLX90614 — Как подключить — AVR project.ru

 Наконец-то заполучил в свои руки один интересный датчик-пирометр MLX90614. Это инфракрасный датчик, позволяющий определять температуру бесконтактным методом. Такой датчик позволяет практически моментально считывать температуру тела, измеряя инфракрасное излучение объекта. Сейчас познакомимся с ним поближе и разберем работу в Bascom-AVR.

 Для начала разберемся с тем, какие модификации датчика существуют. Во-первых, они различаются по напряжению питания, бывают 3-х и 5-и вольтовые версии.

 Во-вторых, различаются количеством сенсоров внутри датчика: бывают с одним сенсором и двумя:

 

 Также есть версия датчика, в которой два сенсора, но показания с них суммируются и усредняются. Именно такой датчик и попал ко мне.

 Третье различие в угле обзора. Бывают, как на картинке выше, с открытым окном, у которых угол обзора стремится к 180°. А есть версии с уменьшенным до 35°, 10° и 5° углом. Я приобрел датчик с углом обзора 10°, но как оказалось ничего хитрого там нет,  просто на корпус датчика запрессована черная трубка, обрезающая часть обзора. Поэтому можно брать открытые датчики, они дешевле, и уже самим приклеить трубочку.  Но интересней было бы добавить пару линз, только найти такие, чтобы пропускали инфракрасное излучение наверно будет не просто.

 Все датчики подключаются по стандартному интерфейсу I2C.  Распиновка со стороны ножек.

   

 На шине I2C датчик имеет настраиваемый адрес, по умолчанию отзывается на &hB4 (&b10110100) Для считывания температуры измеряемого объекта нужно обратится по адресу &h07 (&b00000111) для первого сенсора, и &h08 (&b00001000) для второго (если датчик имеет два отдельных сенсора).

 Для моего варианта, в котором два сенсора объединены, показания считываются только с первого сенсора.  Также датчик может измерить собственную температуру, ее значение хранится по адресу &h06 (&b00000110)

  К слову об измеряемых температурах. Предел температур для измеряемого объекта составляет -70÷380 °C, а для самого датчика -40÷125°C.

 Данные в датчике хранятся в сыром виде и занимают два байта, поэтому для перевода их в градусы Цельсия необходимо преобразование: поделить значение на 50 и затем вычесть из результата 273,15. Еще нужно учитывать одну особенность — датчик сперва отправляет младший байт, а затем старший. Поэтому полученные данные перед преобразованием приходится «переворачивать».

 Для примера собрал схему на микроконтроллере ATmega8, показания будут выводиться на жк дисплей. Датчик у меня приехал в пятивольтовой версии, поэтому никаких преобразователей между ним и схемой не нужно.  Только подтяжка резисторами к плюсу согласно стандарту протокола I2C

 

Программа в Bascom-AVR:

$regfile = «m8def.dat»
$crystal = 8000000

‘конфигурация дисплея
Config Lcd = 16 * 2
Config Lcdpin=Pin, Rs=Portb.5, E=Portb.4, Db4=Portb.3, Db5=Portb.2, Db6=Portb.1, Db7=Portb.0

‘подключение датчика
Config Scl = Portc.0
Config Sda = Portc.1

I2cinit

Dim Value As Byte                           ‘принимаемый байт
Dim Temp As Single                          ‘температура
Dim Tempword As Word                        ‘вспомогательная переменная
Dim Irtemp As String * 8                    ‘температура объекта
Dim Senstemp As String * 8                  ‘температура датчика
Dim Cmd As Byte                             ‘команды для датчика

Cls
Cursor Off

Do

 Cmd = &B00000111                           ‘адрес чтения температуры объекта
 Gosub Read_mlx                             ‘опрашиваем датчик
 Irtemp = Fusing(temp , «##.##»)

 Cmd = &B00000110                           ‘адрес чтения температуры датчика
 Gosub Read_mlx                             ‘опрашиваем датчик
 Senstemp = Fusing(temp , «##.##»)

 Cls
 Locate 1 , 1
 Lcd «To » ; Irtemp ; «°C»                  ‘выводим температуру объекта
 Lowerline
 Lcd «Ts » ; Senstemp ; «°C»                ‘выводим температуру датчика

 Waitms 500

Loop

‘подпрограмма опроса датчика
Read_mlx:

 I2cstart
 I2cwbyte &B10110100                        ‘отправляем адрес датчика
 I2cwbyte Cmd                               ‘отправляем команду с адресом

 I2cstart
 I2cwbyte &B10110101                        ‘отправляем адрес датчика с битом чтения
 I2crbyte Value , Ack                       ‘принимаем первый байт
 Tempword = Value
 Shift Tempword , Left , 8

 I2crbyte Value , Ack                       ‘принимаем второй байт
 Tempword = Tempword Or Value               ‘складываем два байта

 I2cstop                                    ‘окончание опроса датчика

 Rotate Tempword , Left , 8                 ‘меняем местами два байта в переменной

 Temp = Tempword * 0.02                     ‘преобразование данных в температуру по Цельсию
 Temp = Temp — 273.15

Return

 

 Программа выводит на дисплей две температуры. В верхней строке температуру измеряемого объекта, в нижней — температуру самого датчика.

Фото с экспериментов. Температура горячего чайника

чайник только вскипел, но температура пластикового корпуса выше 80 не поднималась.

температура в морозилке

 

 

 А вот интересная картинка из даташита, показывающая погрешность датчика в зависимости от внешних факторов. 
To — измеряемая температура объекта, Ta — температура окружающей среды

 В ходе тестирования заметил одну особенность,  для более точного измерения температуры, датчик нужно подносить как можно ближе, чтобы объект перекрывал весь угол обзора датчика. В общем датчик интересный, мне понравился. А вот интересный проект с этим датчиком https://geektimes.ru/post/257850/

 

Исходник и прошивка

Документация на датчик MLX90614

Датчик покупался здесь

 

  Могу рекомендовать также присмотреться к готовому прибору в котором используются аналогичные сенсоры.  При цене отдельного датчика мы сразу получаем законченное устройство, с хорошими характеристиками.

Купить можно например здесь

 

 

 

 

пирометрический датчик пожарной сигнализации — патент РФ 2109345

Изобретение предназначено для обнаружения момента образования очага пожара по тепловому излучению в инфракрасной области спектра. Сущность изобретения заключается в использовании метода спектрального отношения для контроля температуры охраняемых объектов. Световой поток теплового излучения фокусируется объективом и с помощью светоделительной пластины разделяется на два потока. Из них светофильтрами с разными спектрами пропускания выделяются необходимые участки спектра. Мощность светового потока в каждом выделенном участке спектра регистрируется фотодетекторами. Сигналы с фотодетекторов усиливаются, определяется их отношение, которое после усреднения подается на пороговый детектор. При превышении им определенного значения на выходе датчика устанавливается электрический сигнал о начале возгорания. 1 ил. Изобретение относится к устройствам пожарной сигнализации и предназначено для обнаружения очага возгорания по инфракрасному излучению источника повышенной температуры. Изобретение может быть использовано в автоматических системах пожарной сигнализации для обеспечения взрывобезопасности газодисперсных систем (сплошная фаза — газ) в производственных условиях и на угольных шахтах. А также в системе пожаротушения, установленной во взрывоопасном помещении. Известны пожарные извещатели, реагирующие на нагрев температурного датчика до определенного предела, при котором происходит срабатывание извещателя, и использующие термодатчики следующих типов: терморезисторные, термомагнитные, термоэлектрические, теплоплавкие, реагирующие на избыточную температуру [1] . Недостатком данных пожарных извещателей является то, что они имеют большую инерционность срабатывания (от нескольких секунд до сотен секунд). Известны пожарные извещатели фотоэлектрического типа, реагирующие на излучение в инфракрасной, видимой или ультрафиолетовой области спектра [2], [3] , [4], и срабатывающие при превышении мощностью излучения определенного предела. Недостатком таких пожарных извещателей является то, что они срабатывают после возгорания и не могут быть использованы для предотвращения возникновения открытого пламени. Также на температуру срабатывания таких датчиков оказывают большое влияние оптические характеристики среды и излучательная способность источника излучения. Известно также устройство обнаружения возгораний в пневмотранспорте, содержащее фотодиод в качестве фотоприемника излучения, блок усиления с обратной связью для усиления фототока фотодиода и схему срабатывания [5]. По сути в нем использован радиационный метод определения температуры. Фототок пропорционален суммарной мощности излучения, приходящейся на спектральную область чувствительности используемого фотодиода и является возрастающей функцией температуры. Недостатком данного устройства является то, что температура очага пожара, при которой срабатывает известное устройство, зависит от оптических свойств воздушной среды, от расстояния до очага возгорания и от излучательной способности сгораемого вещества и продуктов горения. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является пирометрический датчик пожарной сигнализации, содержащий инфракрасные фотодетекторы, светофильтры с разными спектрами пропускания и усилители, выходы которых соединены с входом исполнительной схемы [6]. Недостатком данного датчика является то, что температура очага пожара, при которой срабатывает известное устройство, зависит от оптических свойств воздушной среды, от расстояния до очага возгорания и от излучательной способности сгораемого вещества и продуктов горения. Задача настоящего технического решения — исключение влияния на порог срабатывания пожарного датчика оптической плотности среды и излучательных способностей веществ в очаге возгорания, обнаружение начальной стадии возгорания (до появления пламени) за счет понижения инерционности и температурного порога срабатывания датчика. Поставленная задача решается за счет того, что в пирометрический датчик пожарной сигнализации, содержащий инфракрасные фотодетекторы, светофильтры с разными спектрами пропускания и усилители, выходы которых соединены с входом исполнительной схемы согласно изобретения, введены блок термостабилизации темновых токов фотодетекторов, разделитель светового потока и оптическая система для фокусировки потока на чувствительных окнах фотодетекторов, а исполнительная схема содержит соединенные последовательно блок вычисления отношения двух значений напряжения, блок усреднения и пороговый детектор, при этом последовательно установленные оптическая система для фокусировки потока на чувствительных окнах фотодетекторов и разделитель светового потока оптически связаны с фотодетекторами, которые подключены к неинвертирующим входам усилителей, а выходы блока термостабилизации подключены к инвертирующим входам усилителей, вход блока вычисления отношения двух значений напряжения является входом исполнительной схемы. Сущность данного технического решения поясняется с помощью функциональной схемы, представленной на чертеже. Устройство содержит объектив 1, диафрагму 2, линзу 3, разделитель светового потока 4, светофильтры 5 и 6, инфракрасные фотодетекторы 7, усилители 9 и 10, блок 8 термостабилизации темновых токов фотодетекторов, блок 11 вычислителения отношения двух значений напряжения, блок усреднения 12, пороговый детектор 13, блок питания 14. Пирометрический датчик пожарной сигнализации работает следующим образом. Инфракрасное излучение охраняемого объекта при помощи объектива 1 фокусируется, и пройдя через отверстие диафрагмы 2, разделяется светоделительной пластиной 4 на два потока. Каждый из этих потоков через светофильтр 5 или 6 с разными спектрами пропускания попадает на фотодетекторы 7. Линза 3 совместно с объективом 1 образуют оптическую систему, которая служит для фокусировки потока на чувствительные окна фотодетекторов. Светофильтры 5 и 6 выделяют из светового потока различные участки спектра. Сигналы с фотодетекторов 7 подаются на неинвертирующие входы усилителей 9, 10 и усиливаются усилителями 9, 10. Для исключения влияния температуры корпуса датчика на значение фототоков фотодетекторов с блока термостабилизации темновых токов фотодетекторов 8 на инвертирующие входы усилителей 9 и 10 подается сигнал равный темновым токам фотодетекторов при данной температуре их корпуса. Сигналы с усилителей подаются в исполнительную схему, которая состоит из блока 11 вычисления отношения двух напряжений, блока усреднения 12, порогового детектора 13 и блока питания 14. В блоке 11 вычисляется отношение напряжений с выходов усилителей 9, 10. Это отношение прямо пропорционально температуре источника теплового излучения. Полученный таким образом температурный сигнал в блоке 12 усредняется по нескольким измерениям для исключения влияния шумов в измерительном и оптических трактах. Усредненный сигнал температуры подается на блок 13 порогового детектора и, если он превышает температуру срабатывания, то блок 13 формирует на выходе устройства сигнал, означающий начало возгорания. Блок 14 питания служит для формирования и стабилизации напряжений, необходимых для работы электрической схемы. В результате использования в качестве приемников излучения быстродействующих фотодетекторов достигается малая инерционность датчика возгорания (менее 1 миллисекунды). Благодаря применению спектрального метода определения температуры исключается влияние расстояния до разноудаленных объектов, их излучательных способностей и оптических свойств промежуточой среды на температуру срабатывания датчика. Использование инфракрасных фотодетекторов и светосильной оптической схемы позволяет снизить температуру срабатывания пожарного датчика. При превышении температуры любого объекта в поле зрения объектива 1 заданного значения (от 400 град.С и выше) через время, не превышающее значение инерционности датчика, на его выходе устанавливается сигнал, сообщающий о начале возникновения возгорания. Используемые источники информации. 1. Шаровар Ф. И. Устройства и системы пожарной сигнализации.- 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Стройиздат, 1985. с. 375, ил. 2. SU, авторское свидетельство, 637839, кл. G 08 B 17/12, 1978. 3. SU, авторское свидетельство, 1168992, кл. G 08 B 17/12, 1985. 4. SU, авторское свидетельство, 667984, кл. G 08 B 17/06, 1979. 5. SU, патент, 1795894, кл. A 62 C 3/04, 1993. 6. SU, патент, 5339070, кл. G 08 B 17/12, 1994.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Пирометрический датчик пожарной сигнализации, содержащий инфракрасные фотодетекторы, светофильтры с разными спектрами пропускания и усилители, выходы которых соединены с входом исполнительной схемы, отличающийся тем, что в него введены блок термостабилизации темновых токов фотодетекторов, разделитель светового потока и оптическая система для фокусировки потока на чувствительных окнах фотодетекторов, а исполнительная схема содержит соединенные последовательно блок вычисления отношения двух значений напряжения, блок усреднения и пороговый детектор, при этом последовательно установленные оптическая система для фокусировки потока на чувствительных окнах фотодетекторов и разделитель светового потока оптически связаны с фотодетекторами, которые подключены к неинвертирующим входам усилителей, а выходы блока термостабилизации подключены к инвертирующим входам усилителей, вход блока вычисления отношения двух значений напряжения является входом исполнительной схемы.

Бесконтактный инфракрасный термометр (пирометр) ET6531B

Дорогие друзья, желаю всем здравствовать.
Сегодня расскажу о покупке и небольшом опыте использования бесконтактным инфракрасным термометром (пирометром) приобретенном в магазине www.cafago.com.

Основные параметры пирометров
Одной из основных характеристик бытовых пирометров является диапазон измеряемых температур. Даже недорогие пирометры способны измерять в широком диапазоне от -50 до 800(иногда и 1000, возможно и больше) градусов по цельсию, что позволяет использовать для многих задач.
Приведу лишь некоторые из задач, где может пригодится пирометр:
— измерение температуры удалённых (недоступных или труднодоступных) объектов, а также температуры их движущихся элементов;
— анализ температурного режима находящихся под напряжением объектов при невозможности контактных способов измерения;
— экспресс-фиксация быстрых температурных изменений поверхности объектного тела;
— исследование объектов, обладающих низкой теплоёмкостью или теплопроводностью.

Время измерения обычно бывает не более 0.5-1 сек.

Немаловажной характеристикой всех инфракрасных измерителей температуры является оптическое разрешение (более корректное название: показатель визирования). В англ. варианте называется FOV — Field of Vision или distance-to-spot ratio (D:S ratio). Бывает 12:1(в моем случае), 16:1, 20:1 и т.д. При увеличении расстояния до объекта измерения (D) диаметр пятна (S), на площади которого прибор измеряет температуру, становится больше. Зависимость диаметра пятна от расстояния до объекта для прибора показана на следующем рисунке:

Т.е. чем больше величина показателя визирования, тем уже пятно. Как правило, рисунок со значениями D:S указывается на корпусе пирометра. Пирометры с большей величиной показателя визирования стоят дороже. Пирометр с показателем визирования 20:1, при прочих равных будет существенно дороже чем пирометр с величиной 10:1.

Приобретенный мной пирометр имеет следующие характеристики
Материал: ABS
Черный цвет
Модель: ET6531B
Диапазон измерения температуры:
ET6531B: -50 ~ 600 ℃
D:S: 12: 1
Коэффициент излучения: 0.10-1.00
Спектр ответа: 8 ~ 14um
Лазерное позиционирование: кольцо из 12 точек, указывающее на чувствительную к температуре зону
Лазер: <1 мВт / 630-670 нм, уровень 2
Время отклика: <0,5 с
Аварийный сигнал о разнице температур: свободная установка верхнего и нижнего предела в температурном диапазоне
Автоматическое отключение: 30 секунд
Сохранение данных: да
Рабочая температура: 0 ~ 40 ℃
Температура хранения: -10 ~ 60 ℃
Электропитание: батарея 2 * AAA (не входит в комплект)
Вес изделия: 170 г / 6 унций
Размер упаковки: 195 * 123 * 52 мм / 7,7 * 4,8 * 2,0 дюйма
Вес упаковки: 200 г
Пришел в простой картонной коробке, обмотанной сверху утеплителем(как правильно не знаю)



В коробке помимо пирометра лежала инструкция на английском языке



и осталось место, так понимаю для батареек, которых нет в комплекте и не заявлены на сайте.

Питается двумя батарейками размера «ААА»

Прибор сразу готов к работе, при нажатии на курок(по другому не знаю как назвать), лазер подсвечивает измеряемую область и происходит замер. Время замера – 0.5 сек.
Помимо курка прибор имеет еще три кнопки: стрелка вниз(при однократном нажатии включает/выключает лазерный указатель),mode, стрелка вверх(при однократном нажатии включает/отключает подсветку дисплея)

При длительном нажатии кнопки mode переходим в настройки прибора: установка минимальной температуры, установка максимальной температуры(при выходе из заданного диапазона сверху на экране высвечивается соответствующая надпись Hi или Low и сверху светится красный интдикатор), настройки коэффициента излучения и единицы отображения температуры(C/F). Больше у пирометра настроек не нашел. В инструкции есть таблица коэфициентов излучения, но приведу найденные в интернете(думаю лучше видно будет)

При измерении пирометром результат измерения зависит от коэффициента излучения. Стандартный коэффициент излучения у пирометров 0,95. Коэффициенты излучения почти всех материалов при температуре ноль градусов существенно не отличаются от значений при 25 градусах. В зависимости от состояния поверхности коэффициент эмиссии может быть другой. Пыль, дым, пар влияют на оптику пирометра и снижают реальную температуру.

Приведу фото примеров измерения прибора
зарядное устройство при зарядке трех повербанков

токопроводящие шины

выхлопной коллектор

радиатор автомобиля(вход)

радиатор автомобиля(выход)

металл после сварки

Алгоритм работы пирометра простой – наводите на цель, можно подсветить лазером, нажимаете кнопку измерений – и получаете температуру контролируемого объекта. Все просто…но не все. Цвет контролируемого тела влияет на излучение инфракрасного спектра. Поэтому пирометры должны обладать учетом коэффициента компенсации теплового излучения. Но увы далеко не все недорогие китайские пирометры умеют это делать. Поэтому, более менее нормальную температуру он будет показывать на черной матовой поверхности. На других цветах – будет погрешность, довольно существенная. Также следует отметить, что пятно измерения увеличивается с увеличением расстояния.
Как измерить температуру зеркальных поверхностей
Чтобы измерить температуру зеркально отполированной поверхности необходимо нанести на нее темную краску или наклеить, например бумажный скотч. Я клеил кусок изоленты, на фото видна разница температур при измерении зеркальной поверхности и той же поверхности, но с наклеенной изолентой


В данном случае результаты отличаются не значительно, в другой ситуации могут отличаться больше.
Решил ради интереса разобрать. Нужно все го лишь открутить 3 винтика, остальное крепится на защелках.

Фото разобранного пирометра

Приобретением доволен полностью.
Минусов для себя не нашел, за исключением невозможности читать экран при больших углах отклонения, но для меня это не существенно.

К плюсам отнесу быстрое измерение, возможность померять температуру движущихся или находящихся под напряжением элементов.

Магазин предоставил купон снижающий цену

ET6531C: -50 ~ 600 ℃ с гигрометром! Влажность окружающей среды: 0% ~ 100% относительной влажности! D: S: 12: 1
ссылка Цена: 19.46$ Купон:RF5127 Expire on Mar. 31th Бесплатная доставка

ET6531B: -50 ~ 600 ℃
ссылка Цена: 15.98$ Купон: RF5127 Expire on Mar. 31th Бесплатная доставка


Первый вариант интереснее наличием гигрометра, остальные параметры одинаковые.
Купоны действительны до 31 марта.
Если будут вопросы по обзору, задавайте в комментариях.

Желаю всем хороших покупок.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Пирометр — это… Что такое Пирометр?

Переносной пирометр инфракрасного излучения Стационарный пирометр инфракрасного излучения Оптический пирометр

Пирометр — прибор для бесконтактного измерения температуры тел. Принцип действия основан на измерении мощности теплового излучения объекта измерения преимущественно в диапазонах инфракрасного излучения и видимого света.

Назначение

Пирометры применяют для дистанционного определения температуры объектов в промышленности, быту, сфере ЖКХ, на предприятиях, где большое значение приобретает контроль температур на различных технологических этапах производства (сталелитейная промышленность, нефтеперерабатывающая отрасль). Пирометры могут выступать в роли средства безопасного дистанционного измерения температур раскаленных объектов, что делает их незаменимыми для обеспечения должного контроля в случаях, когда физическое взаимодействие с контролируемым объектом невозможно из-за высоких температур. Их можно применять в качестве теплолокаторов (усовершенствованные модели), для определения областей критических температур в различных производственных сферах.

История

Один из первых пирометров изобрёл Питер ван Мушенбрук. Изначально термин использовался применительно к приборам, предназначенным для измерения температуры визуально, по яркости и цвету сильно нагретого (раскалённого) объекта. В настоящее время смысл несколько расширен, в частности, некоторые типы пирометров (такие приборы правильнее называть инфракрасные радиометры) измеряют достаточно низкие температуры (0 °C и даже ниже).

Развитие современной пирометрии и портативных пирометров началось с середины 60-х годов прошлого столетия и продолжается до сих пор. Именно в это время были сделаны важнейшие физические открытия, позволившие начать производство промышленных пирометров с высокими потребительскими характеристиками и малыми габаритными размерами. Первый портативный пирометр был разработан и произведен американской компанией Wahl в 1967 году. Новый принцип построения сравнительных параллелей, когда вывод о температуре тела производился на основе данных инфракрасного приемника, определяющего количество излучаемой телом тепловой энергии, позволил существенно расширить границы измерения температур твердых и жидких тел.

Классификация пирометров

Пирометры можно разделить по нескольким основным признакам:

• Яркостные. Позволяют визуально определять, как правило, без использования специальных устройств, температуру нагретого тела, путем сравнения его цвета с цветом эталонной нити.
• Радиационные. Оценивают температуру посредством пересчитанного показателя мощности теплового излучения. Если пирометр измеряет в широкой полосе спектрального излучения, то такой пирометр называют пирометром полного излучения.
• Цветовые (другие названия: мультиспектральные, спектрального отношения) — позволяют делать вывод о температуре объекта, основываясь на результатах сравнения его теплового излучения в различных спектрах.

Температурный диапазон

• Низкотемпературные. Обладают способностью показывать температуры объектов, обладающих даже отрицательными значениями этого параметра.
• Высокотемпературные. Оценивают лишь температуру сильно нагретых тел, когда определение «на глаз» не представляется возможным. Обычно имеют сильное смещение в пользу «верхнего» предела измерения.

Исполнение

• Переносные. Удобны в эксплуатации в условиях, когда необходима высокая точность измерений, в совокупности с хорошими подвижными свойствами, например для оценки температуры труднодоступных участков трубопроводов. Обычно снабжены небольшим дисплеем, отображающим графическую или текстово-цифровую информацию.
• Стационарные. Предназначены для более точной оценки температуры объектов. Используются в основном в крупной промышленности, для непрерывного контроля технологического процесса производства расплавов металлов и пластиков.

Визуализация величин

• Текстово-цифровой метод. Измеряемая температура выражается в градусах на цифровом дисплее. Попутно можно видеть дополнительную информацию.
• Графический метод. Позволяет видеть наблюдаемый объект в спектральном разложении областей низких, средних и высоких температур, выделенных различными цветами.

Вне зависимости от классификации, пирометры могут снабжаться дополнительными источниками питания, а также средствами передачи информации и связи с компьютером или специализированными устройствами (обычно через шину RS-232).

Основные источники погрешности пирометров

Самыми важными характеристиками пирометра, определяющими точность измерения температуры являются оптическое разрешение и настройка степени черноты объекта ^[1].

Иногда оптическое разрешение называют показателем визирования. Этот показатель рассчитывается как отношение диаметра пятна (круга) на поверхности, излучение с которого регистрируется пирометром к расстоянию до объекта. Чтобы правильно выбрать прибор, необходимо знать сферу его применения. Если необходимо проводить измерения температуры с небольшого расстояния, то лучше выбрать термометр с небольшим разрешением, например, 4:1. Если температуру необходимо измерять с расстояния в несколько метров, то рекомендуется выбирать пирометр с большим разрешением, чтобы в поле зрения не попали посторонние предметы. У многих пирометров есть лазерный целеуказатель для точного наведения на объект.

Cтепень черноты (или коэффициент излучения) характеризует свойства поверхности объекта, температуру которого измеряет пирометр. Этот показатель определяется как отношение энергии, излучаемой данной поверхностью при определенной температуре к энергии излучения абсолютно черного тела при той же температуре. Он может принимать значения от 0,1 до близких к 1. Неправильный выбор коэффициента излучения — основной источник погрешности для всех пирометрических методов измерения температуры ^[2]. На коэффициент излучения сильно влияет окисленность поверхности металлов. Так, если для стали окисленной коэффициент составляет примерно 0,85, то для полированной стали он снижается до 0,075. ^[3]

Применения

Теплоэнергетика — для быстрого и точного контроля температуры на участках не доступных или мало доступных для другого вида измерения.

Электроэнергетика — контроль и пожарная безопасность, эксплуатация объектов (железнодорожный транспорт — контроль температуры букс и ответственных узлов грузовых и пассажирских вагонов).

Лабораторные исследования — при проведении исследований активных веществ в активных средах, а также в тех случаях, при которых контактный метод нарушает чистоту эксперимента (например, тело настолько мало что при измерении контактным методом потеряет существенную часть теплоты, или просто слишком хрупкое для такого типа измерения). Применяется в космонавтике (контроль, опыты)

Строительство — пирометры применяют для определения теплопотерь в зданиях жилого и промышленного назначения, на теплотрассах, для эффективного нахождения прорывов теплоизоляционной оболочки.

Бытовое применение — измерение температуры тела, пищи при приготовлении, и многое другое.

Отдельная большая область применения пиросенсоров — датчики движения в системах охраны зданий. Датчики реагируют на изменение инфракрасного излучения в помещении.

Примечания

См. также

Ссылки

Литература

Книги

• Линевег Ф. Измерение температур в технике. Справочник. — Москва «Металлургия», 1980
• Криксунов Л. З. Справочник по основам инфракрасной техники. — М.: Советское радио, 1978. — 400 с.
• Кременчугский Л. С., Ройцина О. В. Пироэлектрические приемники излучения. — Киев: Наук. думка, 1979. — 381 с.
• Температурные измерения. Справочник. — Киев: Наукова думка, 1989, 703 с.
• Рибо Г. Оптическая пирометрия, пер. с франц., М. — Л., 1934
• Гордов А. Н. Основы пирометрии, 2 изд., М., 1971.

Журналы

• Белозеров А. Ф., Омелаев А. И., Филиппов В. Л. Современные направления применения ИК радиометров и тепловизоров в научных исследованиях и технике. // Оптический журнал, 1998, № 6, с.16.
• Скобло В. С. К оценке дальности действия тепловизионных систем. // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2001. Т.44, № 1, с. 47.
• Захарченко В. А., Шмойлов А. В. Приемник инфракрасного излучения // Приборы и техника эксперимента, 1979, № 3, с.220.
• Исмаилов М. М., Петренко А. А., Астафьев А. А., Петренко А. Г. Инфракрасный радиометр для определения тепловых профилей и индикации разности температур. // Приборы и техника эксперимента, 1994, № 4, с.196.
• Мухин Ю. Д., Подъячев С. П., Цукерман В. Г., Чубаков П. А. Радиационные пирометры для дистанционного измерения и контроля температуры РАПАН-1 и РАПАН-2 // Приборы и техника эксперимента, 1997, № 5, с.161.
• Афанасьев А. В., Лебедев В. С., Орлов И. Я., Хрулев А. Е. Инфракрасный пирометр для контроля температуры материалов в вакуумных установках // Приборы и техника эксперимента, 2001, № 2, с.155-158.
• Авдошин Е. С. Светопроводные инфракрасные радиометры (обзор) // Приборы и техника эксперимента, 1988, № 2, с.5.
• Авдошин Е. С. Волоконный инфракрасный радиометр. // Приборы и техника эксперимента, 1989, № 4, с.189.
• Сидорюк О. Е. Пирометрия в условиях интенсивного фонового излучения. // Приборы и техника эксперимента, 1995, № 4, с.201.
• Порев В. А. Телевизионный пирометр // Приборы и техника эксперимента, 2002, № 1, с.150.
• Широбоков А. М., Щупак Ю. А., Чуйкин В. М. Обработка тепловизионных изображений, получаемых многоспектральным тепловизором «Терма-2». // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2002. Т.45, № 2, с.17.
• Букатый В. И., Перфильев В. О. Автоматизированный цветовой пирометр для измерения высоких температур при лазерном нагреве. // Приборы и техника эксперимента, 2001, № 1, с.160.
• Chrzanowski K., Bielecki Z., Szulim M. Comparison of temperature resolution of single-band, dual-band and multiband infrared systems // Applied Optics. 1999. Vol. 38 № 13. p. 2820.
• Chrzanowski K., Szulim M. Error of temperature measurement with multiband infrared systems // Applied Optics. 1999. Vol. 38 № 10. p. 1998.

Пирометр, пирометры, инфракрасный термометр от Экоюнит

Среди методов измерения температуры можно выделить 2 основных: измерение температуры контактным и бесконтактным способом. В промышленности в этом случае распространены методы именно бесконтактного измерения ввиду их простоты и эффективности, а также точности и объективности результатов измерения. Особенности реализации приборов позволяют применять их для измерения температуры практически для любых целей и в любых условиях, где это необходимо.

На данном этапе уровень развития теоретической и практической физики позволяет получать результаты измерения какой-либо величины не прямым, а косвенным способом через обоснованные связи измеряемой физической величины с другими величинами, чье измерение не составляет труда. Так, например, чтобы получить численное значение ускорения движущегося тела, необходимо лишь зафиксировать начальную и конечную скорость, а также пройденный участок пути, не прибегая к помощи акселерометров (приборов для измерения ускорения). По аналогичному принципу достаточно удобно измерять температуру. Измерение температуры совсем незатруднительно проводить оптическим способом: нагретые до какой-либо температуры тела излучают волны соответствующей данной температуре длины волны (лямбда) в диапазоне длин волн, соответствующих инфракрасному диапазону частот (обратная зависимость длины волны).

В основе принципа действия бесконтактных термометров (инфракрасных термометров или же пирометров) как раз положен оптический метод измерения температуры. О широком спектре применения приборов бесконтактного измерения говорить излишне – это вполне очевидно. Остановимся лишь на конкретном описании пирометров и на тех моментах, которые являются определяющими в выборе пирометра для тех или иных задач.

В связи с тем, что ассортимент предлагаемых как зарубежных, так и отечественных измерительных приборов весьма велик и, как правило, адаптирован под конкретные цели, — то следует четко определиться, какой тип пирометра необходим для планируемых измерений. Стационарные пирометры дают весьма точные результаты и очень богаты функционально, однако они не предназначены для проведения измерений «на лету» и «в поле». Такие пирометры требуют калибровки и настройки, проверки на моделях АЧТ (абсолютно черное тело), и, не смотря на высокую надежность, точность и безошибочность измерений, а также удобство представления результатов такой пирометр затруднительно всегда иметь под рукой. В условиях производства здорово выручают компактные переносные термометры, которые позволяют мгновенно получать значения температуры нагретого тела, причем на приемлемом уровне точности. Главная особенность таких пирометров – возможность всегда быть под рукой и контролировать температуру оперативно, мгновенно получать результаты измерений для коррекции данного технологического процесса, например для нестационарных объектов или в условиях монтажа объектов в полевых условиях. Также предпочтительно использование там, где очень точные данные не важны или же отсутствует автоматическая система опроса датчиков температуры (как контактных, так и безконтактных). К слову, в выборе между портативным и стационарным промышленным пирометром не последнюю роль играет цена, которая адекватно высока у промышленных пирометров по сравнению с портативными моделями.

Далее имеет смысл рассмотреть основные технические характеристики пирометров, на которые следует в первую очередь обращать внимание в выборе оных.

Первый момент — вероятный диапазон температур, величину которых планируется контролировать. Здесь в основном играет роль область применения и задачи по измерению температуры. Если необходимость использования пирометра ограничена проведением энергетического аудита помещений (например, выявления зон теплопотерь для определения экономического эффекта от энергосбережения и прочее) и других измерений в условиях окружающей среды то вполне удовлетворительным будет диапазон температур от -30 градусов Цельсия до 50 градусов Цельсия. Если пирометр предполагается использовать в целях контроля температуры на промышленных объектах, здесь уже нужны специализированные пирометры, способные работать температурами в диапазоне, значения в котором в десять раз превышают указанные выше. Стоимости пирометров формируются отчасти адекватно их возможностям по данному параметру.

Второй момент, на который стоит обратить внимание – разрешающая способность по температуре. Фактически, это точность показаний Вашего пирометра, поскольку эта величина характеризует наименьшую разность температур, воспринимаемых пирометром. Как в контактном, так и в бесконтактном методах обычно существует ряд второстепенных условий, влияющих на точность получаемых результатов и степень их влияния может выражаться от сотых градуса до нескольких градусов.

При выборе пирометра имеет смысл изучить такой параметр как показатель визирования. Данный параметр определяет рабочую область измерения и максимальное расстояние, для которого возможно снятие объективных результатов измерения. Обычно параметр сопоставлен с фокусным расстоянием пирометра (для пирометров с фиксированным фокусным расстоянием) либо определяется по диаграмме, на которой представлена зависимость размеров объекта, температуру которого требуется измерить, от расстояния до этого объекта. Обычно подобная диаграмма является составляющей комплектации пирометра или приводится в инструкции по эксплуатации. Для получения точной информации измерений при каком-либо фиксированном расстоянии для замера температуры области объекта (в зависимости от данного расстояния, что и приведено в диаграмме) желательно, чтобы объект был приблизительно в 2 раза больше измеряемой области. Для определения температуры малых областей объекта на большом расстоянии используют пирометры с большими показателями визирования (начиная от 100:1). Однако вопрос об использовании пирометров с высоким показателем визирования на практике оказался немного противоречивым. Как правило, определение температуры в мелких областей для дефектоскопии не является принципиальным – вполне достаточно определить ненормальные перепады температуры с помощью приборов с более низким показателем визирования.

Также обязательная характеристика для всех полупроводниковых приборов – диапазон рабочих температур. Этот параметр характеризует температурные условия, в которых прибор сможет функционировать нормально и изменения температуры не повлияют на метрологические качества прибора. В выборе пирометра с учетом этой характеристики следует учесть возможность калибровки прибора, предусматривающей возможность компенсации теплового удара, а также сохранение точности измерений во всем диапазоне рабочих температур при резкой смене температуры окружающей среды с субъективно теплой на холодную и наоборот.

Кроме всех выше перечисленных характеристик и моментов удобства/портативности пирометров имеет смысл обратить внимание на условия отображения информации. Как правило, любой современный пирометр снабжен ЖК-дисплеем, на котором отображаются данные измерения. Для непериодических замеров этого, как правило, бывает достаточно. Однако в системах автоматического управления, где пирометр может выступать датчиком температуры, имеет смысл выбирать пирометры с токовым, вольтовым или цифровым выходами в зависимости от реализации данной САУ.

Широкий ассортимент пирометров для любых метрологических условий контроля температуры есть в наличии у Экоюнит. Вы можете выбрать подходящий пирометр у нас.