Оптическое разрешение для пирометра

Блог

К сожалению Скотт Мюллер, не привел модели пирометра, чтобы можно было дать определенный ответ, а те которые имеют цену до 100 $ в USA не позволяют измерять температуру с достаточной точностью в ограниченной области достаточно загруженного тепловыделяющими элементами корпуса ПК. Кроме этого, этих условиях возможны отражения от металлических конструкций корпуса, что вообще делает измерения данным прибором проблематичными.

Пятно визирования и площадь поверхности где контролируется температура.

Простейшие модели пирометров имеют фиксированное значение излучательной способности (обычно около 0,95), при измерении температуры хорошо отражающей поверхности они дают погрешность в несколько градусов.

Отношение высоты конуса к его диаметру L:D, называемое оптическим разрешением пирометра, является одной из основных характеристик пирометра (часто иногда используют обратную величину — D:L). Чем больше L:D, тем более мелкие предметы пирометр может различить на расстоянии.

Точность измерения не зависит от расстояния до тех пор, пока размер объекта больше измеряемого диаметра.

Принцип действия инфракрасного пирометра основан на измерении абсолютного значения излучаемой энергии одной волны в инфракрасном спектре. На сегодня это относительно недорогой бесконтактный метод измерения температуры. Данные устройства могут наводиться на объект с любой дистанции и ограничены лишь диаметром измеряемого пятна и прозрачностью окружающей среды. Они идеальны для переносных моделей, и поэтому могут работать по принципу "навел и измерил". Инфракрасные термометры, часто называемые пирометрами, используют принцип детектора инфракрасного излучения. Интенсивность и спектр излучения зависит от температуры тела. Измеряя характеристики излучения тела, пирометр косвенно определяет температуру его поверхности."

П ри полном или частичном использовании материалов ссылка на " www.electrosad.ru " обязательна.

Лазерный луч плохо виден на ярко освещенной или раскаленной поверхности, поэтому высокотемпературные пирометры для нацеливания иногда оснащаются оптическими визирами.

Применение цифрового инфракрасного термометра (пирометра)для контроля температуры узлов ПК

Диапазон температур и длина волны пирометра

А те которые, в принципе (или с определенными ограничениями), могут быть применены имеют цену соизмеримую с ценой тепловизора. А применение тепловизора, не смотря на его сложность, дает изображение тепловой картинки нужной Вам области. Изменив настройки можно с достаточной точностью знать температуру в любой точке и видеть ее градиенты.

При увеличении или уменьшении расстояния измеряемый диаметр возрастает. При приближении к объекту вплотную измеряемый диаметр увеличивается до размеров входного зрачка прибора.

L — расстояние от пирометра до пятна контроля температуры.

влажности, освещенности, силы звука). Товары этого производителя многократно были отмечены наградами за дизайнерские решения.

Основные категории выпускаемой продукции Uni-T это цифровые мультиметры, цифровые запоминающие осциллографы, измерители различных физических величин (температуры,

Приблизительно 30 часов (щелочная батарея)

  1. Подсветка дисплея. Включается отдельной кнопкой с характерным графическим изображением. В режиме подключения к компьютеру, когда питание происходит

Технический портал Masteram-Labs

Измерение температуры контактной термопарой.

Обзоры оборудования, проходящего тестирование техническими специалистами Магазина инструментов Masteram

Uni-Trend Group Limited является одной из лидирующих компаний в Азии, которая занимается разработкой и производством измерительного оборудования. Продукт Uni-T характеризуется надежностью, точностью и безопасностью в использовании. Техника этого бренда отвечает мировым стандартам. Кроме завоеванных высоких позиций на рынке Китая, группа Uni-Trend Group Limited активно развивает свою деятельность на мировом рынке, имея представительства в более чем 90 стран мира.

за пределы установленных границ Hal/Lal

Пирометры с высоким показателем визирования (соотношение расстояния до объекта к диаметру сканируемой области) используются там, где необходимо точно измерять температуру малой области или предмета на значительных расстояниях (более 1 метра).

им коэффициентов теплового излучения обычно наводится в инструкции к пирометру.

решение задач, связанных с измерением температуры объектов размещенных в сложно доступных местах или под напряжением. Более простые пирометры идеальны для использования на электрических станциях, подстанциях, в распределительных щитах, для проверки токопроводящих шин или рубильников на предмет чрезмерного нагрева.

от USB-кабеля, подсветка горит постоянно. При питании от батареи, подсветку можно выключить, или установить один из двух уровней интенсивности, повторным нажатием на кнопку.

  • Лазерное наведение на объект. Эта опция также включается отдельной кнопкой. Лазер помогает направить пирометр на необходимый объект или область, если они размещены на значительном расстоянии. Да и на ближней дистанции его использование не будет лишним. Внимание! Не направляйте лазер в глаза, это может вызвать их раздражение. Не позволяйте детям играть с прибором.
  • Регулировка коэффициента теплового излучения. Первое нажатие кнопки SET вызывает меню установки этого параметра. Когда на дисплее мигает индикация Ε, кнопками вверх/вниз можно установить коэффициент который внесет поправку теплового излучения для конкретного материала. Для подтверждения ввода необходимого значения, нажмите желтую кнопку или кнопку SET. Правильное значение коэффициента Ε поможет более корректно определить температуру твердого тела, или жидкой среды. В инструкции к пирометру Uni-T UT305C есть таблица материалов и соответствующих им коэффициентов компенсации теплового излучения.
  • Блокировка кнопки сканирования. Если измерения температуры нужно проводить беспрерывно, то наиболее удобным для этого будет режим постоянного сканирования. Он включается или выключается в меню кнопки SET. Нажмите ее, и когда на дисплее замигает значок замка, установите режим ON. Подтвердить выбор и выйти с меню SET можно желтой кнопкой. После этого уже не нужно нажимать кнопку сканирования, пирометр будет проводить его автоматически.
  • Выбор единиц измерения температуры ºC/ºF. Вы можете выбрать удобный для вас формат отображения температуры, в градусах Цельсия или Фаренгейта. Это третья опция в меню SET. Устанавливается необходимое значение, когда мигает значок единиц температуры. Выбор кнопками вверх/вниз, подтверждение желтой кнопкой.
  • Максимальное значение измерения (MAX). Это значение вызывается желтой кнопкой и показывает максимальную измеренную инфракрасным детектором температуру. При повторном включении пирометра, этот параметр обнуляется.
  • Минимальное значение измерения (MIN). Принцип действия функции тот же, что и в предыдущей. Только здесь фиксируется минимальное значение температуры.
  • Разница между максимальным и минимальным значением измерения (DIF). Конечно, самому обчислить разницу двух двузначных чисел не так уж и сложно, но если это большие числа, или числа со знаками после запятой. Удобнее зайти в меню и посмотреть на результат. Выбор этого параметра производится последовательным нажатием желтой кнопки.
  • Среднее значение измерений (AVG). Схема вычисления этого параметра следующая: сначала вы проводите измерения поверхности объектов, после этого в меню желтой кнопки выбираете параметр AVG, который покажет вам среднее значение между максимальной и минимальной температурой. Если проводить измерение при включенном параметре AVG (то есть когда он отображается на дисплее), то его значение будет соответствовать текущей температуре.
  • Сигнализация выхода температуры за верхнюю границу (HAL). Эта функция сигнализирует о превышении измеряемой температуры некоего установленного уровня. Чтобы включить звуковой сигнал оповещения, нужно в режиме HAL нажать кнопку SET. Индикатором включенной сигнализации будет отображение на дисплее характерного значка с подписью HIGH.
  • Сигнализация выхода температуры за нижнюю границу (LAL). Принцип действия тот же, что и в предыдущей функции, только все настройки касаются нижней границы температуры. Здесь также нужно включить звуковую сигнализацию кнопкой SET. Кстати, что в первом, что во втором случае, звуковые сигналы отличаются. Так что имеем еще одно практичное дополнение.
  • Режим сохранения и просмотра данных (DATA). Инфракрасный пирометр Uni-T UT305C позволяет сохранять во внутреннюю память 99 значений измерений. Управление этой функцией имеет свою специфику. Записывать данные можно в любую ячейку, даже если она занята, и только во время сканирования. Запись производится кнопкой DATA. Чтобы очистить всю память сразу, используются кнопки DATA+Вниз (удерживайте их одновременно до появления звукового сигнала).
  • Режим измерения температуры с помощью контактной термопары (Т — С). Для измерения температуры, в паре с инфракрасным датчиком можно использовать контактную термопару. Она работает тоже только во время сканирования. Данные, полученные от контактной термопары, сохранять в память нельзя. Они также не фиксируются как максимальные или минимальные. Погрешность при измерении контактной термопарой несколько меньше, чем в инфракрасного датчика. Тест показал, что данные с обоих датчиков отличаются на величину погрешности. Это позволяет говорить об правильности показаний инфракрасного термо датчика.
  • — Контактный датчик температуры (термопара): У более дорогих моделях в комплекте идет термопара с помощь которой можно откалибровать пирометр для каждого объекта, путем вычисления коэфициента излучения.

    — Регистрация и удержание данных на дисплее: Возможность пирометров регисрировать максимум и минимум при измерении температуры, а также удерживвать показания после измерения

    В данной статье мы предлагаем вам ознакомиться с техническими характеристиками пирометров и с помощью сравнительных таблиц выбрать оптимальный вариант инфракрасного пирометра с точки зрения функционала.

    — Оптическое разрешение: еще называют показателем визирования. Оптическое разрешение пирометра определяется отношением диаметра так называемого пятна на поверхности объекта, излучение с которого регистрируется пирометром к расстоянию до объекта. Чтобы понять какое оптическое разрешение пирометра вам нужно, необходимо знать где будет применяться прибор. Если нужно или возможно измерять температуру объекта с небольшого расстояния(10-30см) и площадь предмета будет достаточно большой(от 3см2), то подойдут инфракрасные термометры с небольшим оптическим разрешением например 8:1 вряд ли подойдет. Если требуется измерять температуру с растояния в несколько метров, то следует выбирать пирометр с высоким оптическим разрешением, так что бы пятно измерения не выходило за пределы объекта например 50:1.

    — Передача данных на ПК: Модели имеющие интерфейс USB для передачи данных на ПК и последующего анализа

    При выборе пирометра следует обратить внимание на следующие особенности и характеристики:

    Оптическое разрешение для пирометра

    ниже изображен рисунок пирометра и его пятон измерения температуры на разном расстоянии

    — Возможность записи видео и фото: Модели пирометров с возможностью при измерении температуры одновременной записи видео измеряемого объекта, эта функция удобна при анализе данных температуры объекта.

    — Излучаемость(коэфициент излучения): Коэффициент излучения (называемый иногда «степень черноты») характеризует способность поверхности тела излучать инфракрасную энергию. Этот коэффициент определяется как отношение энергии, излучаемой конкретной поверхностью при определенной температуре к энергии излучения абсолютно черного тела при той же температуре. Коэффициент излучения пирометра может принимать значения от очень малых, ниже 0,1 до близких к 1. В недорогих моделях пирометров он как правило фиксированный(усредненный 0,95), если вы измеряете температуру объекта у которого степень черноты отличается от 0,95 то пирометр с фиксированным коэфициэнтом будет измерять с большей погрешностью.В более дорогих моделях есть возможность устанавливать для каждого объекта свой коэффициент излучения. Неправильный выбор коэффициента излучения – основной источник погрешности для всех пирометрических методов измерения температуры.

    — лазерный целеуказатель: Практически во всех моделях пирометров есть лазерный целеуказатель, он упрощает наведение инфракрасного термометра на цель В профессиональгных моделях пирометров встроен двойной лазерный целеуказатель, при наведении на объект когда два лазерных луча сходятся в одной точке достигаестся оптимальное расстояние до объекта.

    — Диапазон измеряемой температуры: Разные модели инфракрасных пирометров способны показывать температуру объектов от отрицателных до высоких температур, лучше выбирать пирометр уже зная какой диапазон температур вам нужен

    — Погрешность: Выбирается пирометр в зависимости от того с какой точностью вам нужно измерить температуру объекта с помощью бесконтактного термометра

    Немаловажным параметром является точность измерения. Как правило, в Китайских пирометрах среднего ценового диапазона (продающихся на AliExpress, DealExtreme, TinyDeal и др. площадках) точность составляет 1ºC. При чем точность может зависеть от диапазона, скажем в диапазоне 0. 1000 градусов точность будет 1.5 ºC, а в отрицательном диапазоне -50. 0 точность будет уже ниже: 3ºC.

    Если не стоит задача визуализировать температуру движущихся объектов, или объектов у которых быстро меняется температура поверхности, то можно сделать сканирующий тепловизор своими руками, на основе веб-камеры, датчика MLX90614, платы Arduino и пары серво. Подключение к ПК или ноутбуку для обработки и отображения. Обработка данных происходит при помощи кросплатформенного программного обеспечения написанного на Java. О бойдется такой DIY-вариант весьма недорого — стоимость комплектующих в районе 100$. Статья: сканирующий тепловизор своими руками

    Возможность настройки коэффициента излучения EMS (Emissivity). Материалы с разной структурой поверхности имеют разные способности излучать и поглощать энергию. А т.к. пирометр измеряет температуру бесконтактным способом, то к примеру для отражающих материалов — алюминий, золото, вольфрам, металл, способность отражения будет 70-80%, а для бумаги, воды, кирпича 10-20%. Коэффициент излучения определяется отношением энергии, излучаемой объектом при заданной температуре к энергии, испускаемой абсолютным излучателем при той же температуре. Коэффициенты излучения колеблются в пределах от 0.1 до 1.0. И если в приобретаемом пирометре нед возможности подстройки EMS, то для отражающих материалов температура будет сильно отличаться от реальной. В интернете существуют специальные таблицы коэффициентов излучения для основных материалов.

    Перечислим лишь некоторые из задач, где может пригодится пирометр:

    Если в пирометре для снятия показания температуры с объекта используется лишь один ИК датчик, то в тепловизорах это целая матрица датчиков чувствительных к инфракрасному излучению. Плюс сложная конструкция линзы, электроника для обработки сигналов с датчиков в реальном времени и устройство отображения.

    Обзор инфракрасного термометра (пирометра) GM1150

    Хочу обратить особое внимание, что некоторые путают точность (accuracy) с разрешением (resolution). Нечестные продавцы таким образом также могут ввести покупателя в заблуждение, сделав в описании акцент на разрешении 0.1ºC, и при этом где-нибудь маленьким шрифтом упомянуть точность в 5%. Поэтому при покупке пирометра следует различать и не путать эти две характеристики.

    Время измерения — в целом все пирометры достаточно быстродейственны и измеряют температуру за 0.5-1 сек.

    Одной из основных характеристик бытовых пирометров является диапазон измеряемых температур. Даже недорогие пирометры способны измерять в диапазоне от -50 до 1000 градусов С, что позволяет перекрыть самый широкий спектр задач.

    Объектами измерения пирометра могут быть как твердые предметы, так и сыпучие, а также жидкости. Применение пирометров возможно не только в промышленности, но и в радиолюбительской практике, а также быту.

    Немаловажной характеристикой всех инфракрасных измерителей температуры является оптическое разрешение (более корректное название: показатель визирования). В англ. варианте называется FOV — Field of Vision или distance-to-spot ratio (D:S ratio). Бывает 12:1, 16:1, 20:1 и т.д. При увеличении расстояния до объекта измерения (D) диаметр пятна (S), на площади которого прибор измеряет температуру, становится больше. Зависимость диаметра пятна от расстояния до объекта для прибора показана на следующем рисунке:

    Т.е. чем больше величина показателя визирования, тем уже пятно. Как правило, рисунок с значениями D:S указывается на корпусе пирометра. Пирометры с большей величиной показателя визирования стоят дороже. Пирометр с показателем визирования 20:1, при прочих равных будет существенно дороже чем пирометр с величиной 10:1.

    Некоторые люди путают пирометры с тепловизорами. Это 2 совершенно разных класса устройств, хотя оба в той или иной степени предназначены для анализа данных о температуре объекта. Тепловизор используется для измерения и отображения распределения температуры на исследуемой поверхности объекта. Т.е. он позволяет визуализировать картину теплового излучения наблюдаемого объекта.