Pirometr podczerwieni
Pirometr to bezkontaktowy czujnik temperatury, który określa temperaturę obiektu poprzez wykrywanie naturalnie emitowanego promieniowania cieplnego. Pirometr składa się z metalowej obudowy, wewnątrz której znajdują się optyka, detektor podczerwieni, przetworniki sygnału i jednostki kondycjonujące, jednostka wyświetlająca itp.
Układ optyczny zbiera widzialną i podczerwoną energię z obiektu i skupia ją na detektorze. Detektor przekształca zebraną energię w sygnał elektryczny, który jest przekształcany do użytecznego formatu i przesyłany do wyświetlacza temperatury lub jednostki sterującej.
Pirometry znajdują zastosowanie w miejscach, w których kontaktowy pomiar temperatury nie jest możliwy ze względu na ruch obiektów, wysokie temperatury, utrudniony dostęp do miejsc itp.
Kalibracja pirometru
Do kalibracji pirometru metodą porównawczą wymagane jest
- Piec do stabilnego ciała czarnego
- Skalibrowany czujnik główny
Urządzenie o znanej lub przypisanej poprawności nazywa się standardowym czujnikiem, a drugie urządzenie to jednostka kalibracyjna, przyrząd testowy lub jedna z wielu innych nazw kalibrowanego urządzenia.
Emisyjność (ε)
Emisyjność to stosunek energii wypromieniowanej z obiektu na zewnątrz do energii wypromieniowanej z ciała doskonale czarnego. Emisyjność zmienia się w zależności od stanu powierzchni obiektu, a także od zmian temperatury i długości fali. Jeśli ta wartość nie jest dokładna, nie można zmierzyć prawdziwej temperatury. Innymi słowy, zmiana lub zmienność emisyjności spowoduje zmianę wskazań.
Zgodnie z prawem Kirchhoffa dotyczącym promieniowania cieplnego „W stanie równowagi cieplnej emisyjność (ε) ciała (lub powierzchni) równa się jego absorpcyjności (α)”. Zatem dla ciała doskonale czarnego ε wynosi 1, podczas gdy dowolny rzeczywisty obiekt miałby ε mniejsze od 1. Ponadto transmisyjność (τ) i odblaskowość (ρ) wynoszą zero.
Suma współczynników absorpcji, odbicia i transmisji zawsze wynosi 1.
α + ρ + τ = 1.
Znajdź efektywną emisyjność na podstawie tego wzoru:
- Efektywna emisyjność: 1 – (1- Es) * (R/L)2
- Gdzie Es = Emisyjność wnęki ciała doskonale czarnego
- R = Promień wnęki
- L = Długość wnęki.
Procedura kalibracji
- Pirometr poddawany kalibracji jest sprawdzany fizycznie
- Podłącz źródło czarnego ciała do zasilacza. Ustaw źródło czarnego ciała na żądaną temperaturę
- Ustaw emisyjność pirometru zgodnie z parametrem emisyjności ciała doskonale czarnego.
- Gdy temperatura w źródle ciała doskonale czarnego jest stabilna w zakresie stabilności, należy wykonać odczyty standardowego pirometru. Skieruj pirometr w środek wnęki, aby uzyskać prawidłowy odczyt temperatury.
- Odczytaj standardowy odczyt czujnika.
- Podłącz pirometr testowy do odpowiedniego źródła zasilania i skieruj pirometr na środek wnęki ciała doskonale czarnego.
- Odczytaj wskazania pirometru testowego.
- Wykonaj 10 odczytów pirometru standardowego i testowego w odstępach 1-minutowych.
- Rzeczywista temperatura pirometru głównego jest obliczana na podstawie jego certyfikatu kalibracji.
- Znajdź błąd metodą porównawczą.
- Zresetuj piec do badania ciała czarnego dla innego punktu lub innego czujnika.
Ostrożność
- Termopary standardowe i testowe są obsługiwane ostrożnie przez dobrze wyszkolonego inżyniera
- Zawsze ustawiaj emisyjność czujnika głównego, a czujnik testowy będzie ustawiony na taką samą wartość.
- Odczyty należy zawsze wykonywać przy stabilnej temperaturze pieca.
- Pieca HT pracującego w wysokiej temperaturze przekraczającej 400°C nie należy nagle wyłączać.
- Może to skrócić żywotność pieca.
- Ustaw pirometr standardowy i testowy zgodnie ze stosunkiem plamki do rozmiaru
