Para medir la temperatura de varias superficies, se utilizan varios sensores, incluido un pirómetro. Funciona de manera bastante simple y rápida. Y qué es un pirómetro, averigüémoslo.
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¿Qué es un pirómetro?
Un dispositivo de ingeniería moderno para determinar la temperatura de cualquier objeto, basado en un sensor infrarrojo, se llama pirómetro. También se le conoce como termodetector, registrador de datos de temperatura, termómetro digital o pistola de infrarrojos. El funcionamiento del dispositivo se basa en el principio de determinar el valor de temperatura de la superficie de un objeto por calor radiación electromagnética su superficieEl pirómetro captura la radiación infrarroja invisible, la convierte en grados y muestra el resultado en la pantalla. Un método rápido y sin contacto para examinar los objetos necesarios permite a los especialistas evitar posibles lesiones.
Área de aplicación
Se encontró un uso suficientemente generalizado para los pirómetros en aquellas industrias donde se instala una gran cantidad de dispositivos de calefacción. En el campo de la construcción y la ingeniería de energía térmica, se utilizan para calcular la pérdida de calor de las estructuras, incluido un pirómetro que ayuda a identificar daños en el aislamiento térmico.
En la industria, estos dispositivos permiten analizar la temperatura de varios procesos de forma remota. Esto es necesario, por ejemplo, en ingeniería mecánica, metalurgia y otras industrias.
Entonces, los electricistas verifican el nivel de calefacción. puntos de conexión de cables, y los mecánicos de automóviles verifican el calentamiento de las piezas de la máquina. Los pirómetros ayudan a los científicos durante la implementación de varios estudios o experimentos: así es como determinan la exactitud de los indicadores de temperatura de sustancias y cuerpos.
En la vida cotidiana, las personas usan estos dispositivos para determinar la temperatura corporal, el agua, los alimentos, etc.
Tipos y clasificación
Dependiendo de la característica funcional, existen varias clasificaciones de pirómetros.
Según el método esencial utilizado en el trabajo:
- infrarrojo;
- Óptico.
Los pirómetros ópticos se dividen en:
- Brillo;
- Color, o multiespectral.
Según la imagen de apuntar, se distinguen dispositivos con miras ópticas o láser.
Según la emisividad aplicada, se distinguen los pirómetros de coeficiente variable y fijo.
Según la posibilidad de transporte, los pirómetros se dividen en estacionarios y móviles (portátiles).
Según el posible rango de medidas, existen:
- baja temperatura (-35…-30 °С);
- alta temperatura (+400 °С y superior).
Dispositivo y principio de funcionamiento.
La base de la estructura del pirómetro es el detector de radiación infrarroja. Los datos son convertidos por el sistema electrónico incorporado y se muestran en la pantalla.
Un pirómetro típico tiene forma de pistola con una pequeña pantalla. El panel de control compacto, la guía láser y la alta precisión en estrecha interacción con el objeto explican la demanda de la herramienta entre los trabajadores de los campos técnicos y de ingeniería.
Los principales elementos de trabajo del pirómetro se consideran una lente, un receptor y una pantalla en la que se muestra el resultado de la medición. El principio de funcionamiento del pirómetro es el siguiente: la radiación infrarroja se emite desde el objeto de estudio, y a través de una lente se enfoca y se envía al receptor (termopila, semiconductor, par termoeléctrico).
Si se usa un termopar, el voltaje cambia a medida que el receptor se calienta. Resistencia - en el caso de los semiconductores. Estos cambios se convierten en lecturas de temperatura.
Para tomar una medida, solo necesita apuntar el pirómetro al objeto, ponerlo en acción y anotar el resultado. Usando un botón especial, puede ajustar el formato de medición de temperatura: Celsius o Fahrenheit.
Especificaciones
El pirómetro tiene una serie de parámetros que caracterizan su funcionalidad. La elección del modelo deseado del dispositivo se realiza de acuerdo con sus valores. Pasemos a los principales.
Resolución óptica
Este es el nombre del indicador de la relación entre el diámetro del punto de la herramienta y la distancia al objeto. Esta función depende del ángulo de la lente del dispositivo: cuanto más grande es, más área puede cubrir. El factor más importante en la precisión de la medición es la imposición del punto exclusivamente sobre el material de la superficie. Si se excede el área, es probable que el valor medido sea inexacto.
REFERENCIA. Cada modelo de pirómetro tiene una resolución óptica diferente. La diferencia entre ellos es impresionante, por ejemplo, de 2:1 a 600:1. La última relación es típica de los dispositivos profesionales. Por regla general, se utilizan en la industria pesada. La proporción óptima para pirómetros domésticos y semiprofesionales es 10:1.
Rango de trabajo
El rango de funcionamiento del dispositivo depende del sensor pirométrico y, a menudo, varía de -30 °C a 360 °C. Por lo tanto, casi todos los tipos de pirómetros son adecuados para uso doméstico, dada la temperatura máxima del refrigerante en el sistema de calefacción hasta 110 ° C.
Error
El error implica el nivel de posibles desviaciones de los valores de temperatura y depende de la precisión del pirómetro. En promedio, las desviaciones permitidas no superan el 2% de la norma.
emisividad
Este parámetro es la relación entre la potencia de la radiación de temperatura actual y el mismo indicador del cuerpo absolutamente negro de referencia.
REFERENCIA. Para materiales mate, la emisividad es 0,9-0,95. Por esta razón, se seleccionan más dispositivos para este valor.El resultado será notablemente diferente al real, por ejemplo, en el caso de medir el grado de calentamiento de la superficie de aluminio brillante.
Para mediciones más precisas, muchos modelos están equipados con un puntero láser. En este caso, el haz de luz no se encuentra en el centro, sino que indica el límite óptimo del área de medición.
Ventajas y desventajas
Como cualquier otro dispositivo, el pirómetro tiene sus ventajas y desventajas. Su presencia se explica por los matices del dispositivo y las condiciones de uso.
ventajas
- Movilidad, tamaño reducido y diseño muy sencillo;
- Bajo costo asequible, debido al uso de una cantidad mínima de elementos en el diseño;
- Alto nivel de fiabilidad;
- Rango de medición suficientemente amplio.
menos
- Dependencia directa de las lecturas del pirómetro de la capacidad emitida del objeto en estudio;
- La precisión de los resultados de la medición puede ser menor debido a la peculiaridad del estado físico de la superficie del objeto;
- La función de modificar los indicadores y establecer el error se proporciona solo en los instrumentos más nuevos;
- La distancia juega un papel importante en la precisión de la medición.
Modelos más populares
EOP-66
El pirómetro EOP-66 se utiliza en la implementación de investigaciones científicas y de laboratorio. Está diseñado para medir los parámetros de las superficies de los objetos a temperaturas de +900 a +10000 ° C,
Este modelo estacionario está equipado con un telescopio, que consta de un objetivo y un microscopio ocular. La lente de dos lentes tiene la capacidad de enfocar a una distancia de hasta 25,4 cm y su resolución óptica es de 3:1. Tenga en cuenta: el telescopio de este dispositivo está fijo en la base y se mueve suavemente en un plano horizontal.
Kelvin X 4-20
Este es un pirómetro de alta precisión, que tiene un rango universal para determinar los indicadores de temperatura: de -50 a +350 ° C, una velocidad de acción muy alta: 0,2 s. El uso de la herramienta se proporciona en el rango de 8-14 micras.
Este pirómetro combina las capacidades de los dispositivos móviles y estacionarios. Esto se debe a las dimensiones compactas (17x17x22 cm) y la presencia de un zócalo de montaje para montar la lente M12. El fabricante garantiza absoluta resistencia al agua y al polvo. Por lo tanto, el modelo presentado del pirómetro se puede utilizar en industrias complejas de fabricación y construcción.
S-700 "Estándar"
Este dispositivo sin contacto se utiliza preferentemente, por ejemplo, en la construcción o la metalurgia. Sirve adecuadamente como detector de infrarrojos para determinar el grado de calentamiento de las superficies de objetos sueltos y sólidos, así como materiales fundidos y fluidos.
El rango de temperatura oscila entre +700 y +2200 °C, lo que es típico para dispositivos de alta temperatura. La expansión de la posibilidad de interacción con medios externos se logra a través de dos opciones para la interfaz de salida: salida analógica 4 - 20mA o digitales RS-485.
REFERENCIA. Es posible comprar un pirómetro óptico a un precio muy asequible: el costo mínimo de dicho dispositivo es de 6,000 rublos, el máximo es de 30,000 rublos.
Cómo medir la temperatura con un pirómetro
Después de comprar el dispositivo, debe estudiar cuidadosamente las instrucciones para el mismo.A pesar de los requisitos muy simples para la operación, las acciones imprudentes pueden provocar distorsiones significativas en los valores de temperatura. El proceso para medir correctamente la temperatura con un pirómetro es el siguiente:
- Encienda el dispositivo pirómetro;
- Determine el material del que está hecho el objeto (por ejemplo, acero o cobre);
- Luego, según el modelo del instrumento, ingrese la emisividad como edición en la pantalla;
- Apunte el haz del pirómetro infrarrojo a la superficie a medir;
- Defina el límite del punto de medición utilizando el puntero láser.
Con esta secuencia de mediciones, obtendrá los resultados más cercanos a la temperatura real.
El pirómetro es un dispositivo universal e indispensable en cuanto a su funcionalidad. Habiendo entendido los matices de su funcionamiento, se puede usar fácilmente tanto en el campo profesional como en la vida cotidiana.
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