Профессия «дефектоскопист» как она есть | Дефектоскопист.ру

Пирометр: назначение, устройство, главные характеристики и цены

Пирометр: назначение, устройство, главные характеристики и цены

Портативный пирометр – прибор для точечного бесконтактного измерения температуры. Незаменим для быстрого и точного теплового контроля как статичных, так и подвижных объектов. При помощи таких приборов можно на безопасной дистанции отслеживать степень нагрева, эффективность теплоизоляции и просто замерять температуру различных объектов. Пирометры ещё называют термодетекторами, даталоггерами температуры, инфракрасными пистолетами и цифровыми термометрами. Ключевые требования к таким средствам измерений содержатся в ГОСТ 28243-96.

Для чего нужен пирометр? На самом деле, не столько для неразрушающего контроля, сколько для технической диагностики и мониторинга производственных процессов. Так, прибор применяется в самых разных областях:
  • в электроэнергетике – для проверки состояния и выявления перегрузок контактных соединений, трансформаторов, изоляторов, линий электропередач;
  • в строительстве – для оценки качества теплоизоляции ограждающих конструкций, окон и дверей;
  • в металлургии и металлообработке – для контроля технологических процессов ковки, прессовки, закалки и прочих видов термообработки;
  • в автомобилестроении и в сфере автотехобслуживания – для измерения температуры нагрева горячих частей двигателей;
  • в металловедении – для изучения теплофизических свойств различных сплавов, испытания образцов и пр.
Самые популярные производители инфракрасных термометров на российском рынке – Testo, Flir, Fluke, Elitech, RGK, ADA, CEM, EKF, CONDTROL, «Евромикс» и др.

Пирометр testo 835-T1

Как работает пирометр?

Если кратко, то он регистрирует инфракрасное излучение поверхности, конвертирует в градусы и выводит значение на дисплей. Чтобы узнать температуру поверхности, нужно навести на неё прибор и нажать на курок. Значение выводится на дисплей, причём оператор может переключаться между двумя шкалами – Цельсия и Фаренгейта.

Чтобы лучше понять, как пользоваться пирометром, опишем принцип его работы в такой последовательности:
1) перед проведением измерений оператор задаёт коэффициент излучения;
2) лазерный целеуказатель (светящуюся точку или круг) наводят на исследуемый участок (если точность в выборе места не важна, то лазер можно отключить);
3) невидимое человеческому глазу тепловое ИК-излучение фокусируется линзой;
4) излучение поступает на приёмник (одну или несколько термопар/полупроводников), нагревая его;
5) по мере того, как нагревается приёмник, увеличивается входное напряжение;
6) электронная система прибора считывает эти изменения, преобразует их температурную величину;
7) результат измерения выводится на экран. Профессиональные модели могут параллельно показывать показания, полученные в ходе предыдущих замеров и сохранённые в памяти прибора.
У некоторых пирометров спусковой механизм имеет не два (нажат или не нажат), а три возможных положения. Курок можно утопить только наполовину – и тогда оператор можно сканировать поверхность, наблюдая на дисплее меняющиеся значения. Либо – можно полностью нажать на курок и вести прицел по объекту. Тогда на экране будет отображаться только максимальная температура (так называемое наивысшее показание).

В среднем хороший прибор успевает выполнить 2 измерения за 1 с. Правда, перед тем как использовать пирометр по назначению, нужно немного подождать, что он «адаптировался» к условиям работы. Особенно если дело происходит на улице, в холодную погоду.

Стандартом для современных приборов является разрешающая способность в 0,1 ˚С при погрешности в пределах 1–2,5 ˚С (в положительном диапазоне до +350 ˚С).

Пирометр с двумя лазерными точками

Устройство пирометров

В стандартном виде термодетектор выполнен из следующих компонентов:
  • теплового (пирометрического, инфракрасного) датчика;
  • электронной схемы, которая преобразует сигнал с датчика в числовое значение температуры. Современные процессоры умеют обрабатывать результаты контроля – сохранять в памяти, вычислять минимальное/среднее/максимальное значение и прочее;
  • дисплея для отображения показаний. Чаще всего это черно-белый экран. Отдельные дорогостоящие пирометры (например, Fluke VT04) оснащаются цветными дисплеями и могут объединять разрозненные результаты измерений в тепловые ИК-карты. Стоимость таких приборов переваливает за 40 000 рублей, да и по функционалу они ближе к тепловизорам, нежели к обычным даталоггерам;
  • кнопки включения;
  • кнопки выбора шкалы (градусы по Цельсию или по Фаренгейту);
  • кнопок увеличения/уменьшения коэффициента эмиссии (если пирометр позволяет его регулировать);
  • кнопок ввода минимального/максимального значения. Профессиональные пирометры (например, testo 831) позволяет задать нижний и верхний пределы. Если температура не укладывается в них, то срабатывает оптический и/или звуковой сигнал;
  • кнопок включения/выключения лазерного целеуказателя;
  • кнопки включения/отключения подсветки дисплея;
  • корпуса. Чаще всего с пистолетной рукоятью, но есть и исключения – например, Fluke 61. Для защиты от выскальзывания на рукоять наносят рифлёное покрытие. Как правило, внутри предусмотрен отсек под аккумуляторы и отверстие для закрепления прибора на штативе. Нередко производители предусматривают USB-порты и/или RS-232 – для экспорта данных, обновления ПО и подключения внешней аппаратуры. Кроме того, для сохранения результатов может использоваться карта памяти microSD. В качестве элементов питания чаще всего используются батарейки типа АА, ААА либо Li-ion аккумуляторы.
К некоторым пирометрам дополнительно можно подключать термопары для поверхностных измерений. Это избавляет от необходимости приобретать контактный термометр и даёт возможность самостоятельно проверять достоверность результатов.

У большинства профессиональных термодетекторов в комплекте поставки предусмотрена хотя бы одна термопара. В него также может входить ремешок на запястье, чехол и/или кейс либо сумка, батарейки и пр.

Пирометр марки Flir

Разновидности пирометров

Базовая классификация приведена в ГОСТ 28243-96, где приборы распределены по нескольким критериям:
  • конструктивное исполнение (переносные, стационарные и комбинированные);
  • число каналов измерений (одно- и многоканальные);
  • число диапазонов (одно- и многодиапазонные);
  • принцип работы. По данному параметру пирометры могут быть полного, частичного либо спектрального излучения. Не будем утомлять вас затянутым изложением того, в чём разница между ними – просто отсылаем вас к разделу 3 в ГОСТ 28243-96. Отметим лишь, что измерять отрицательные температуры способны только приборы полного и частичного излучения. Диапазон у первых составляет от -50 до +2500 ˚С, у вторых – от -30 до +4000 ˚С. Термодетекторы спектрального излучения рассчитаны на работу в диапазоне от +200 до +3000 ˚С.
По техническому исполнению пирометры можно разделить на две большие категории:
  • лазерные (выполняют измерения в инфракрасном диапазоне и оснащаются лазерным прицелом);
  • оптические (могут работать в ИК-спектре и в видимом свете и комплектуются оптическим прицелом).
Весьма условно приборы можно распределить и по ценовому сегменту. Цены на бытовые модели – от 1 300 до 3 000 р. Стоимость хороших профессиональных моделей составляет в среднем 15 000–30 000 р., хотя можно уложиться и в более скромные деньги. CEM DT-8863, например, по состоянию на октябрь 2019 года можно приобрести за 6 300 р. Всё, что дороже 30 000 р. – топовые приборы с LED-дисплеями, поддержкой Bluetooth, Wi-Fi и прочими современными опциями.

Наконец, ещё один критерий – способ визуализации результатов. Может быть текстово-графическим (на дисплей выводится числовое значение температуры) либо графическим (зоны низких, средних и высоких температур обозначаются разными цветами). Первый вариант самый распространённый, тогда как во втором случае речь идёт о дорогостоящих приборах наподобие тепловизоров.

Пирометр марки ADA

Как выбрать пирометр

Как и с другим оборудованием НК, для начала нужно проверить, внесён ли прибор в Государственный реестр СИ РФ. Наличие свидетельства об утверждении типа СИ является подтверждением того, что модель обладает высокими метрологическими характеристиками, допущена к эксплуатации в РФ и имеет чёткую методику поверки.

Если с разрешительной документацией полный порядок, можно переходит к рассмотрению технических характеристик.
  • Диапазон измеряемых температур. Может составлять от -50 до +2000 ˚С (а иногда и выше). Для большинства стандартных задач термографии вполне достаточно диапазона до +900 ˚С. Чтобы не «промахнуться», важно с самого начала определиться, для чего нужен пирометр, для каких задач.
  • Коэффициент эмиссии – количество тепла, отражённого от объекта, которое попадает в поле зрения прибора. Может составлять от 0,1 (зеркальная поверхность) до 1,0 (абсолютно чёрное тело). От этого напрямую зависит точность измерений. У одних моделей коэффициент нерегулируемый – их можно рекомендовать для материалов с равномерно низкой теплопроводной (дерево, бетон, кирпич). В других пирометрах коэффициент эмиссии можно настраивать, и они демонстрируют гораздо меньшую погрешность при работе с металлическими объектами. У разных сплавов свой коэффициент: например, у стали – 0,7. У алюминия – 0,3. Точные значения для самых распространённых материалов подбирают по специальным таблицам в сопроводительной документации – паспорте или инструкции к прибору. Там же можно найти коэффициенты для самых разных материалов, от свинца и латуни до резины и асбеста. Если материал экзотичный и в таблицах не предусмотрен, то коэффициент высчитывают экспериментальным способом, сверяя результаты измерений с показаниями контактного термометра. К самым продвинутым моделям прилагается термопара – для экспресс-калибровки пирометра под конкретную задачу.
  • Рабочее расстояние до исследуемой поверхности, или коэффициент визирования. Задаётся производителем и выражается отношением D/S, где D – расстояние до объекта, S – диаметра пятна, с которого тепловой датчик способен измерять тепловое излучение. Чем больше дистанция, тем выше погрешность результатов, особенно на объектах с существенным перепадом температуры. Если прибор будет считывать температуру с большей площади, точность измерений будет снижаться. В зависимости от прибора коэффициент визирования может составлять 4/1, 8/1, 10/1, 12/1, 30/1 и даже до 200/1. Чем он выше, тем больше рабочее расстояние, которое вполне может достигать 10–25 м и более. Иногда производители указывают наглядную схему изменения D/S на боковую часть корпуса.
  • Тип лазера. У моделей попроще и подешевле он состоит всего из одной точки. У более продвинутых и дорогостоящих предусмотрено 2, 4 или даже 8 точек. Измерения производятся на площади между соседними точками либо по центру круга, которые эти точки образуют (если их больше двух).
  • Физическое состояние исследуемых сред. Одни пирометры рассчитаны исключительно на твёрдые тела, другие же могут измерять температуру сыпучих и даже жидких материалов.
  • Наличие модуля влажности. Это совсем не обязательно, но если в ваши задачи входит поиск конденсата и оценка вероятности образования плесени, то лучше позаботиться о данной опции заранее.
  • Софт (программное обеспечение, меню, интерфейс). Благодаря возможностям ПО современные даталоггеры умеют чуть больше. Fluke VT04, например, автоматически отслеживает самые горячие и самые холодные точки в своём поле зрения (речь о так называемых холодных и горячих маркерах). Штатное программное обеспечение SmartView помогает генерировать отчёты и экспортировать ИК-изображения. Причём последнее можно совмещать с обычным визуальным изображением. Правда, стоимость этой модели переваливает за 46 000 р.
Чтобы не ошибиться с выбором термодетектора, вы можете перейти в раздел «Энергоаудит и тепловой контроль» НК на форуме и задать вопрос опытным специалистам по термографии.

Пирометр марки Bosch с лазером-кругом

Где купить хороший пирометр

Приобрести стационарный или портативный даталоггер температуры вы можете в ООО «ГЕО-НДТ». Компания специализируется на поставках оборудования для теплового и других методов неразрушающего контроля с 2010 года. Фирма является официальным дистрибьютором сразу двух крупных производителей – Testo и RGK. Ассортимент не ограничивается этими двумя брендами: здесь можно подобрать приборы практически всех известных разработчиков, от Bosch до «Мегеон».
У этого же поставщика можно купить стационарные пирометры от российского производителя «ТЕХНО-АС». «ГЕО-НДТ» также является официальным дистрибьютором этого разработчика. В его линейке есть высокотемпературные и низкотемпературные решения для разных промышленных применений, в частности, для контроля температуры во время плавки металла в печах, изготовления листового проката, прессования, штамповки и пр. Есть приборы и для сыпучих материалов.

Чтобы купить профессиональный пирометр под свои задачи по дилерской цене, обращайтесь в «ГЕО-НДТ»: +7 (495) 988-79-77, info@geo-ndt.ru.
VK Defektoskopist OK Defektoskopist Facebook Defektoskopist Instagram Defektoskopist YouTube Defektoskopist


Текущее время: 16:08. Часовой пояс GMT +3. Copyright ©2000 - 2020. Перевод: zCarot.
Внимание, коллеги! В целях нормальной работы форума администрация оставляет за собой право на обработку персональных данных зарегистрированных пользователей. В случае вашего несогласия просьба написать жалобу на defektoskopist.ru@gmail.com