Пирометры для измерения температуры бесконтактным методом

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.

Принцип работы и конструкция прибора пирометра

Для того, чтобы измерить температурный режим на поверхности того или иного материала, существует множество приборов различного типа. Эти приборы делятся на контактные или с дистанционным снятием значений. Пирометры относят к приборам с дистанционным снятием показателей.

Принцип работы основывается на измерении тепловых волн, излучаемых нагретой поверхностью.

Конструкция прибора пирометра следующая:

1. Датчик.
2. Кнопка.
3. Электронный преобразователь.
4. Корпус.
5. Измерительно-счётное устройство.
6. Ось видоискателя.
7. Видоискатель.
8. Зеркало.
9. Оптическая система.

Принцип работы следующий: через раструб прибора излучение попадает на датчик пирометрический. В нём энергия преобразуется из тепловой в электрическую. Мощность поступающего сигнала зависит от температуры поверхности, на которой она измеряется — чем больше будет температурный показатель, тем мощнее будет сила тока, которая генерируется датчиком. При помощи преобразователя электронного типа полученные результаты выводятся на жидкокристаллический экран.

Тепловизоры — это одна из разновидностей пирометров. Их принцип работы основывается на сравнении эталонного спектра и спектра теплового излучения.

От объектов, которые попали в объектив оборудования, проецируется на цветной экран картинка тепловых волн. Величину температуры можно определить по спектральной характеристике, а также визуально следить за её градиентным изменением по всей площади измеряемого материала.

Практическое применение тепловизоры нашли и для частного автономного отопления. При их помощи можно в скрытом трубопроводе точно установить место протечки.

Какой пирометр лучше купить

Бесконтактный пирометр следует покупать у официальных дилеров. При выборе нужно учитывать цели, для которых приобретается устройство. Если измерение температуры планируется однократно, не нужно тратить лишние деньги на дополнительные опции

Но если планируется использовать прибор регулярно, то стоит обращать внимание на все его технические характеристики и соотносить со своими потребностями

Вот какой вариант и в каких случаях лучше выбрать:

• Если есть проблемы с влажностью или нужно найти места образования плесени, будет удобно использовать Bosch PTD 1, который успешно совмещает эти функции с измерением температуры.
• Когда требуется только проверка температуры, и нет необходимости в дополнительных функциях, Kraftool TRM-550 45705-550 за небольшую стоимость решит эту задачу.
• Если планируется измерение в условиях повышенной влажности или высокой температуры, Зубр ТермПро-550 Профессионал сделает точную моментальную диагностику.
• Для тех, кто ценит минимализм, ADA instruments TemPro 300 станет хорошим помощником в бытовых замерах.
• Если проводятся исследования объектов, Cem DT-8869H будет сохранять значения для отчетов и позволит сделать мониторинг температуры благодаря моментальной диагностике.
• Для тех, кто ценит оптимальное соотношение цены и качества, Condtrol IR-T2 станет хорошим помощником за разумную цену.
• Если планируется длительная работа с пирометром, Мегеон 161350 обеспечит 22 часа беспрерывных замеров.

То, какой пирометр лучше выбрать, зависит от конкретных ожиданий по отношению к нему. Внимательное изучение характеристик прибора и их соотношение с целями использования позволит облегчить поиски.

Типы и классификация

В зависимости от функционального признака, выделяют несколько классификаций пирометров.

По существенному методу, используемому в работе:

• Инфракрасные;
• Оптические.

Оптические пирометры подразделяются на:

• Яркостные;
• Цветовые, или мультиспектральные.

По образу прицеливания различают устройства с оптическим или лазерным прицелами.

По применяемому коэффициенту излучения выделяют пирометры с переменным и фиксированным коэффициентом.

По возможности транспортировки пирометры делятся на стационарные и мобильные (переносные).

Основываясь на возможном диапазоне измерений выделяют:

• низкотемпературные (-35…-30 °С);
• высокотемпературные (+400 °С и выше).

Преимущества и недостатки

Как и любой другой прибор, пирометр обладает своими достоинствами и недостатками. Их наличие объясняется нюансами устройства и условиями применения.

Плюсы

• Мобильность, малогабаритность и весьма простая конструкция;
• Доступная низкая стоимость, обусловленная использованием минимального количества элементов в конструкции;
• Высокий уровень надежности;
• Достаточно широкий диапазон измерения.

Минусы

• Прямая зависимость показаний пирометра от излучаемой способности исследуемого предмета;
• Точность результатов измерений может быть ниже из-за особенности физического состояния поверхности объекта;
• Функция внесения поправки в показатели и установления погрешности предусмотрена только на самых новых приборах;
• Расстояние играет большую роль в точности измерения.

Температурный диапазон и тип исполнения

Пирометр имеет два типа модификаций:

1. Высокотемпературные. Оценивают только предметы нагретые. У таких устройств одним из важнейших параметров служит предельная измеряемая температура.
2. Низкотемпературные. Ими можно измерять только температуру ниже 0 градусов.

Прибор бесконтактный можно классифицировать и по типу назначения:

1. Устройства стационарные используются для высокоточных измерений. Они необходимы крупным промышленным предприятиям, где постоянно следует вести контроль за температурными данными.
2. Портативная модель — это карманный вид оборудования. Незаменимы в том случае, если к объекту невозможно близко подойти. На них установлен экран, на котором указывается графическая и текстовая информация.

Принцип действия

Работа приборов этого типа основана на возникновении инфракрасного излучения и определении показателя абсолютного значения излучаемой в инфракрасном спектре энергии длины волны.

Инструмент направляется на удалённый объект, расстояние до которого лимитируется только диаметром замеряемого пятна и составом («чистотой») окружающей объект воздушной среды. Измерение характеристик излучения объекта (его интенсивность и спектральный состав) пирометрическим прибором косвенным образом определяет и температуру его поверхности.

Принцип работы пирометра определяет основной функционал инструмента:

• 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.

Использование пирометра на промышленных объектах и в быту не представляет никаких сложностей: инструмент наводится на обследуемый объект, измерение и фиксация на дисплее температурных данных выполняется в считанные секунды при нажатии и удержании «курка».

Классификация пирометров

По принципу работы все пирометры разделяются на следующие группы:

• Оптические – работают по принципу сравнения света, который излучает объект измерения, со светом от нити в измерительной лампе накаливания. Их разновидность – яркостные пирометры.
• Радиометры – измеряют мощность теплового излучения объекта, пересчитывая её в температуру в градусах.
• Цветовые или мультиспектральные – высчитывают температуру, сравнивая тепловое излучение в различных участках спектра.

По методу прицеливания:

• С оптическим прицелом – применяются для замеров на больших расстояниях от объекта, при прямом солнечном свете и для высокотемпературных измерений.
• С лазерным прицелом – отличаются повышенной точностью, измеряют температуру участка между лазерными указателями.

По диапазону температур:

• Высокотемпературные – работают в диапазоне до +1000° C и более, применяются для измерения температуры сильно нагретых тел, когда контактное измерение невозможно.
• Низкотемпературные – диапазон до -50°C.

В Вашей сфере деятельности необходим пирометр?

ПостоянноНе часто

По исполнению:

• Переносные – наиболее универсальны, отличаются компактными размерами, по точности не уступают стационарным.
• Стационарные – применяются в тяжелой промышленности для контроля литейного производства, а также электроэнергетике.
  Как правило, отличаются повышенной защитой – защитный кожух, дополнительное охлаждение или подогрев.

По отображению измерений:

• Текстово-цифровые – информация выводится на дисплей в цифровом выражении в градусах, вместе с дополнительными сведениями.
• Графические – формируется визуализация изменения температур в виде графика.

Мнение эксперта
Торсунов Павел Максимович

Каждый из видов пирометров может быть оснащен дополнительными функциями, в том числе и возможностью подсоединения к компьютеру. Если такая функция присутствует, можно извлечь массив данных из памяти устройства, и работать с ним уже на ПК.

Топ-10 лучших бытовых пирометров

Хотя профессиональные приборы обладают высоким классом точности, в домашних целях чаще используют недорогие и универсальные бытовые модели. Большинство из них одинаково хорошо подходят для измерения температуры тела и поверхностей.

Elitech Р 350

Пистолетный пирометр с точечным указателем годится для медицинских и бытовых целей. Предельная температура для прибора составляет 380 °С, минимальная — 50 °С.

Купить пирометр Elitech можно за 1700 рублей

ADA TemPro 550

Качественный бесконтактный прибор с ЖК-дисплеем и подсветкой подходит для замеров температуры воды, батареи, тела человека. Обладает широким диапазоном в пределах — 50-500 °С, погрешность совсем невелика — не более 1,5%.

Купить TemPro 550 от ADA можно за 2400 рублей

CEM DT-8806H

Удобный домашний прибор для измерения температуры у человека и окружающих предметов. В первом случае пирометр работает в диапазоне 32-42,5 °С, во втором — от 0 до 60 °С. Выводит результаты на дисплей в цифровом виде.

Важно! Прибор сохраняет в памяти последние 32 замера — это может пригодиться при контроле температуры тела при болезни.
Средняя стоимость пирометра CEM составляет 2500 рублей

KBT MS6531

Домашний пирометр с удобной формой корпуса в виде пистолетной рукояти поддерживает измерения от — 50 до 550 °С. Выводит значения на экран большим шрифтом, оборудован подсветкой, кнопки крупные. Подходит для любых замеров — медицинских и бытовых, работает с твердыми телами, жидкостями и газами.

Цена на KBT MS6531 начинается от 2200 рублей

Fluke 59 Max

Бытовой прибор с питанием от батареек способен замерять температуру до – 350 °С. Оснащен лазерным указателем, время отклика устройства составляет половину секунды. Погрешность 2%, к достоинствам можно отнести прочный ударостойкий корпус и длительное время работы на одном заряде — до 12 часов.

Цена Fluke 59 Max начинается от 4200 рублей

Elitech P 550

Простой в использовании прибор подходит для определения теплового потока от нагревательных устройств и для замеров температуры тела. Работает в диапазоне -50-550 °С, дает очень низкую погрешность, поддерживает питание от внешнего блока.

Средняя цена Elitech P 550 — 1700 рублей

CEM DT-8861

Бюджетный бытовой пирометр демонстрирует высокую скорость замеров и обладает широким диапазоном, определять температуру с его помощью можно от — 50 до 550 °С. Оснащен лазерным прицелом из 2 точек, обеспечивающим максимально достоверные измерения. Применять прибор можно как для проверки теплового потока, так и в качестве альтернативы медицинскому термометру.

Приобрести CEM DT-8861 можно от 3900 рублей

Testo 805

Компактный прибор работает с температурами — 30-250 °С, при этом демонстрирует очень высокую точность. Оснащен круговым целеуказателем, поставляется с литиевым аккумулятором, обеспечивающим питание на протяжении 40 часов. Подходит для бесконтактных измерений на короткой дистанции.

Внимание! При работе с тепловым потоком, исходящим от мощных бытовых устройств, нужно учитывать ограниченный диапазон прибора.
Цена у Testo 805 довольно высокая — от 7000 рублей

Instrumax plRo-330

Эргономичный инфракрасный прибор справляется с измерением температуры при болезни, подходит для проверки нагрева воды и твердых поверхностей. Функционирует в пределах — 50-330 °С, оснащен лазером и системой фиксации показаний. Если температура какого-либо объекта выше допустимых для прибора пределов, пирометр сообщит об этом пользователю специальным индикатором.

Стоимость пирометра Instrumax составляет около 1900 рублей

RGK PL-12

Инфракрасный измеритель с лазерным наведением помогает обнаружить утечки тепла в помещении, проконтролировать работу электрооборудования и оценить температуру поверхности жидкостей. Прицел у пирометра состоит их 2 лучей, максимальный порог измерений — 550 °С, а минимальный – 50 °С. По отзывам пользователей, лучше всего прибор работает в теплой среде, а на холоде может давать сбои.

В среднем RGK PL-12 стоить около 3400 рублей

Правила эксплуатации

Прежде, чем приступать к использованию приобретенного товара, нужно внимательно ознакомиться с прилагаемой инструкцией. Применять устройство очень просто, однако, допускаемые оплошности могут существенно снизить показатель погрешности данных и привести к поломке приспособления.

Нужно правильно сделать такие действия:

1. Включить устройство.
2. Раструб навести на исследуемый объект.
3. Установить пределы измерений посредством лазерной указки.

Прибор приведен в рабочий режим. На дисплее высвечиваются показания. Их можно занести в память или заменить последующей информацией. Справится с задачей может даже подросток. Для использования изделия не нужно иметь специальных знаний и опыта.

Общие сведения о приборе

Пирометр — это очень простой и удобный в работе прибор. Для того чтобы измерить температуру выбранного объекта, достаточно просто направить на него устройство. Оно мгновенно определяет степень нагрева и выдаёт показания.

Преимущества и недостатки

Прибор пирометр, как и большинство изобретённых устройств, имеют свои достоинства и недостатки. Они обуславливаются особенностями устройства и условиями применения.

К преимуществам можно отнести следующие:

1. Простота конструкции и малые габариты. Пирометры используются довольно часто, поэтому малые размеры позволяют носить их даже в самом небольшом кармане или специальной сумке.
2. Низкая стоимость. Использование минимального количества деталей в конструкции позволяет производителям выпускать приборы в большом объёме и продавать их по низкой цене.
3. Высокая надёжность. Аппарат отличается хорошей работоспособностью, что незаменимо при использовании его в экстремальных условиях.
4. Широкий диапазон измерения. Большинство современных пирометров позволяют определять температуру объекта в пределах от 10 до 800 градусов. В выпущенных под конкретные задачи устройствах этот показатель может достигать и более высоких значений.

Среди недостатков можно выделить такие:

1. Зависимость прибора от излучательной способности объекта. При измерении температуры у одинаково нагретого блестящего и тёмного предмета будут получаться разные показатели.
2. Пирометр может выдавать неправильные показания из-за структуры поверхности объекта исследования, его физического состояния и наличия защитных покрытий.
3. Откорректировать показатели и установить погрешность можно только на самых новых приборах. Старые аппараты такой функцией не обладают.
4. На точность измерений влияет расстояние. Чем оно больше, тем выше вероятность выдачи неправильных показателей.

Сферы применения

Пирометры широко используются на производстве, где установлено много нагревательных приборов. С их помощью проверяется температура теплотрасс, бойлеров, паропроводов и обрабатываемых деталей. Электрики этим прибором проверяют степень нагрева кабелей, трансформаторов и мест соединения проводов, а металлурги — печей, станков, прессов.

Не обошли вниманием пирометр и автомастера. Им они проверяют нагрев электродвигателя и прочих деталей машины

В пищевой промышленности такие устройства используют для получения точных сведений о температуре хранения тех или иных продуктов питания.

Бесконтактные пирометры иногда используют для особых случаев. Среди них стоит отметить следующие:

Необходимость провести быстрое измерение (при пожарах и прочих непредвиденных ситуациях).
Исследование предметов или деталей, обладающих низкой теплоёмкостью.
Следить за степенью нагрева объектов, к которым запрещено прикасаться руками или какими-либо устройствами.
Измерение температуры тонкого поверхностного слоя изделия или очень маленькой его детали.
Контроль за степенью нагрева заготовки при изготовлении деталей особой важности.
Исследование объектов, которые работают от электрической энергии.
Необходимость определения температуры быстро движущегося объекта.
Проверка степени нагрева труднодоступных узлов или отдельных его деталей.

Как правильно выбрать пирометр

Выбор устройства зависит в первую очередь от того, где и в каких целях оно будет использоваться. Некоторые модели лучше подходят для измерения температуры тела, другие предназначены для кулинарных целей.

Какой пирометр выбрать для дома

Самыми популярными в домашнем применении являются портативные приборы инфракрасного действия. Стационарное устройство с работой от сети в бытовых целях вряд ли пригодится, несмотря на высокую точность. При выборе пирометра для дома нужно учитывать:

• температурный диапазон, в быту будет достаточно разброса от — 50 до 380 °С;
• точность, погрешность прибора должна составлять не более 3 градусов;
• дальность действия — пирометры бывают контактными и бесконтактными, при использовании последних нужно учитывать оптическое разрешение, или требуемое расстояние до объекта;
• скорость, в быту удобно пользоваться приборами, обладающими откликом от 0,1 до 0,15 секунд.

Также при сравнении пирометров и выборе лучшего можно учесть дополнительные параметры. Некоторые модели могут измерять влажность. Полезно, если устройство способно сохранять результаты проведенных тестов во встроенной памяти.

Какой пирометр лучше выбрать для кондитера

При выборе пирометра для производства выпечки в цехе или дома можно купить бесконтактный прибор с диапазоном от — 50 до + 400 °С. Но лучше всего в кулинарии себя показывают модели с термопарой, ее подсоединяют к основному блоку и проводят замер контактным способом, чтобы получить наиболее точные результаты. Потом тест повторяют дистанционно для сравнения показателей, разница достигает обычно нескольких градусов.

В кулинарии лучшими остаются контактные пирометры с термопарой

Как выбрать медицинский пирометр

Медицинские приборы часто используют вместо обычных градусников. Выбирать устройство нужно по таким параметрам:

• контактное или бесконтактное действие, приспособления первого вида точнее, хотя вторые можно использовать для нескольких человек без дезинфекции;
• точность, для медицинского пирометра важна минимальная погрешность;
• функционал, полезно, если прибор оснащен звуковым сигналом и может сообщить об окончании измерения.

Важно! Большой температурный диапазон медицинскому устройству не требуется.

Как выбрать бесконтактный инфракрасный пирометр

Лучшие пирометры для измерения температуры бесконтактным методом очень популярны в быту. Такие устройства демонстрируют высокую точность и отличаются универсальностью. Измерять ими можно, в том числе, очень горячие, опасные или труднодоступные объекты.

При выборе необходимо смотреть на несколько характеристик:

1. Диапазон. Если определять предстоит только температуру тела и слабое тепловое излучение поверхностей, можно выбрать прибор с небольшими значениями. Для кулинарного применения нужно покупать модель с широким диапазоном, причем желательно, чтобы даже очень большие температуры отстояли от максимально возможных показаний устройства.
2. Спектральная чувствительность. Лучше выбирать прибор, работающий на коротких волнах, он подойдет для большинства бытовых измерений.
3. Цветность. Обычно для домашнего применения хватает возможностей одноцветных пирометров. Двуцветные модели стоит выбирать, если предстоит оценивать температуру очень маленьких и горячих объектов, а также предметов, излучение которых частично перекрыто какими-либо загрязнениями и препятствиями.

При выборе домашнего пирометра, прежде всего, нужно оценить его тепловой диапазон

Лучшими считаются инфракрасные устройства, оснащенные лазерным прицелом. Они помогают измерить температуру объекта в конкретной выбранной точке и таким образом снизить вероятную погрешность.

Как выбрать пирометр для измерения температуры

Если прибор предстоит использовать вместо градусника, в первую очередь нужно определиться с его типом — контактный или бесконтактный. Устройства из последней категории советуют выбирать для маленьких детей. А вот взрослым и подросткам лучше пользоваться пирометрами контактного действия — лобными или ушными. Они дают более точные показания и практически не уступают ртутным термометрам.

Что такое пирометр, и где он применяется?

Пирометр схож с обычным комнатным термометром по принципу действия, с единственной разницей в том, что может измерять температуру большего диапазона и на расстоянии. То есть не нужно прикасаться к измеряемому объекту, чтобы узнать его температуру (хотя существуют и контактные пирометры). Это весьма удобно, так как можно измерить очень горячие поверхности (до 300 — 550 °С).

Пирометр нашел применение в следующих областях:

• Электрика. Им производятся замеры температуры соединений. Например, если температура соединения фазной шины и провода 80 — 100 °С, а температура окружающей среды 20 °С, это означает, что контакт слабый, поэтому греется, и его нужно подтянуть.
• Ремонт автомобиля. К примеру, вы заметили, что двигатель вашего автомобиля сильно греется, и вам нужно узнать в чем причина. Вы замеряете температуру на входном патрубке термостата и температуру радиатора. Если разница температур большая, тогда проблема может быть в работе термостата.
• Ремонт электроники и бытовой техники. Можно проверить греется ли процессор или материнская плата в компьютере. Также можно узнать температуру подшипников в движущихся узлах электродвигателей и, если она высокая, тогда производить ремонт.
• Расчет теплопотерь помещения. Пирометр позволит узнать температуру стен, окон и дверей, чтобы можно было рассчитать теплопотери и соответственно утеплить при необходимости.
• Проверка теплоотдачи отопительной системы. Устройство позволит проверить, как греет котел систему индивидуального отопления, или соответствует ли температура батарей в центральном отоплении той, которая заявлена государством (по закону).