Un pirometru este un dispozitiv pentru monitorizarea încălzirii obiectelor într-un mod fără contact (la distanță). Pirometrele pentru măsurarea temperaturii prin metoda fără contact au început să fie produse în anii șaizeci ai secolului trecut.
Principiul de funcționare al dispozitivului se bazează pe mișcarea curentului electric, care la rândul său încălzește conductorii și aparatele. Dacă modul de funcționare este normal, se stabilește un echilibru de temperatură între aportul de căldură de la conductori și evacuarea sa în mediul exterior.
Tabla de materii:
Atunci când contactele conductorilor se slăbesc, rezistența rețelei de curent electric crește, ceea ce atrage după sine o creștere a temperaturii, care conduce adesea la o defecțiune. De aceea, temperatura elementelor purtătoare de curent din echipamentele electrice ale substațiilor de înaltă tensiune și ale altor instalații energetice este monitorizată constant.
Metodele convenționale de control al temperaturii nu sunt aplicabile aici, astfel încât se utilizează măsurarea temperaturii la distanță fără dispozitive de contact.
Cuprins
Principiile măsurării temperaturii fără contact
În orice obiect fizic este însoțită mișcarea particulelor atomice și formarea de unde electromagnetice. Temperatura are un efect direct asupra intensității proceselor, iar cantitatea de căldură generată poate fi determinată de starea intensității. Aceasta este baza măsurătorilor de temperatură fără contact.
Un obiect termic cu o temperatură „X” emite un flux de căldură (radiație infraroșie) către mediu în cantitate „B”, care va fi recepționat de un senzor de căldură la distanță. Circuitul intern al senzorului convertește informația primită în informația necesară (temperatura) și o afișează pe ecranul dispozitivului. Dispozitivele care măsoară temperatura la distanță prin intermediul radiațiilor infraroșii sunt pirometrele. Pentru a afișa cu exactitate rezultatele măsurătorilor, este necesar să se stabilească în mod clar limitele scării undelor electromagnetice. Aproximativ — limita inferioară de 0,5 și limita superioară de 20 microni. Pyrometer non-contact — termometru cu infraroșu.
Poate că veți găsi util articolul despre cum să utilizați un megaohmmetru.
Influența cauzelor externe asupra preciziei măsurătorilor
Precizia citirilor pirometrului depinde de mai multe motive:
- suprafața zonei observate a echipamentului trebuie să fie în linie vizuală directă;
- praful, vaporii de apă și ceața de pe traseul dintre sursa de radiație și senzorul receptor fac semnalul mai slab, precum și contaminarea dispozitivului receptor;
- zona observată în sine, prin structura și starea sa, afectează într-un anumit fel densitatea radiației infraroșii și, în consecință, afișarea temperaturii.
Influența celui din urmă motiv este explicată în graficul dependenței de lungimea de undă a factorului de corecție. Graficul arată performanța surselor de radiații negre și colorate. Baza de comparație a radiațiilor infraroșii este culoarea neagră, care este luată ca fiind una. Coeficienții tuturor celorlalte nu pot fi decât mai mici de unu.
Precizia termometrului este influențată și de:
- lungimea de undă a radiației infraroșii la care se face măsurarea;
- temperatura zonei observate.
Dispozitive de măsurare fără contact — pirometre
Contoarele de temperatură fără contact pe metoda de lucru cu informații pot fi de două tipuri: pirometre și imagini termice. Designul acestora din urmă este similar cu dispozitivul de pirometre. Dar scopul dispozitivelor și capacitățile lor sunt diferite:
- pirometrul măsoară temperatura medie a zonei observate;
- un termograf vă permite să determinați încălzirea fiecărei părți a zonei observate.
Pirometrul-termometru este format din:
- un senzor de recepție a razei infraroșii cu un sistem de optică și o oglindă de ghidare a luminii;
- o placă electronică care convertește fasciculul recepționat;
- un ecran pe care este afișată temperatura;
- un buton de control.
Radiația termică este colectată focalizat de sistemul optic și este transmisă senzorului primului convertor de raze termice prin intermediul unui ghid de lumină cu oglindă într-un semnal electric cu o tensiune direct proporțională cu radiația. A doua conversie a semnalului electric se realizează în placa electronică, după care informația este afișată pe ecran sub formă de cifre de către unitatea de măsurare și numărare. S-ar părea că totul este simplu și pentru măsurarea temperaturii la distanță este necesar să:
- porniți pirometrul-termometru cu butonul de comandă;
- îndreptați dispozitivul către punctul de măsurare și citiți cifrele de pe ecran.
Dar nu, pentru a obține un rezultat precis, trebuie să acordați atenție și condițiilor de vizibilitate ale punctului de măsurare și transparenței aerului, precum și locului de parcare corect pentru măsurare, care este determinat de parametrii optici ai dispozitivului. Nu este suficient să îndreptați corect pirometrul spre zona de măsurare, ci este, de asemenea, necesar să alegeți distanța pentru a stabili zona care urmează să fie măsurată. Apoi, optica va funcționa cu radiații termice numai din zona dorită, fără interferențe de la radiațiile dispozitivelor din apropiere.
Indicatoare laser de țintă
Modificările mai moderne ale pirometrelor sunt echipate cu indicatoare laser de țintă, care ajută la orientarea corectă a senzorului la punctul de măsurare și la determinarea ariei zonei măsurate. Acestea au principii diferite de funcționare, iar precizia de ochire este, de asemenea, diferită:
- fasciculul laser unic — indică provizoriu centrul zonei de măsurare, iar limitele acesteia sunt stabilite inexact, axa sa nu coincide cu centrul opticii pirometrului, deci există o eroare de paralaxă;
- metoda coaxială nu are acest dezavantaj — fasciculul laser și axa optică coincid complet și fasciculul indică direct centrul zonei, dar nu poate determina limitele acesteia;
- cu un fascicul laser dublu — acest indicator de țintă este capabil să arate dimensiunea zonei de măsurare, dar poate fi inexact la distanțe scurte. Acest lucru este deosebit de frecvent în cazul lentilelor cu distanță focală mică;
- indicatoarele laser încrucișate sunt concepute pentru a îmbunătăți performanța pirometrelor cu lentile cu distanță focală scurtă;
- un singur fascicul laser circular — acesta poate fi utilizat pentru a delimita zona de măsurare, dar, la fel ca un singur fascicul laser simplu, este supus paralaxiei și va distorsiona citirile instrumentului la distanțe scurte în sus;
- desemnator de ținte cu laser circular de precizie — este cel mai fiabil dintre cele de mai sus și nu prezintă niciunul dintre dezavantajele celorlalte modele.
Informațiile despre parametrii de temperatură ai punctelor de observație la distanță pe pirometre-termometre sunt afișate pe ecran în formă de text și digitală.
Caracteristici ale modelelor de pirometre
Pirometrele-termometrele mobile (portabile) permit efectuarea de măsurători la distanță în multe locuri ale echipamentelor electrice:
- la intrările și contactele transformatoarelor, întrerupătoarelor și deconectoarelor care funcționează sub tensiune;
- în substațiile de înaltă tensiune și în tablourile de distribuție, în ansamblurile sistemului de bare colectoare;
- la conexiunile cablurilor liniilor electrice aeriene și la alte instalații și circuite electrice.
Dar, în unele cazuri, pe echipamentele electrice este posibil să se controleze încălzirea fără a utiliza pirometre costisitoare, ci să se instaleze contoare staționare de design mai simplu. De exemplu, măsurarea încălzirii înfășurării de excitație pe rotorul rotativ al unui generator — senzor de temperatură — termometrul este instalat în zona apropiată de control, unde primește radiația termică. Semnalul, convertit de o placă internă, este alimentat la un instrument de afișare cu citire sub forma unei săgeți și a unei scări de valori. Astfel de scheme sunt simple și fiabile.
În funcție de scopul pirometrelor și imaginilor termice sunt împărțite în două categorii:
- contoare de temperatură ridicată — pentru controlul elementelor puternic încălzite ale echipamentelor electrice;
- contoare cu temperatură scăzută — pot măsura temperatura elementelor echipamentelor electrice chiar înghețate.
Pirometrele moderne ale celor mai recente modele sunt echipate cu sisteme de comunicare și sunt conectate la computerele situate în birou pentru a transfera informații.
