22163

ПИРОМЕТРЫ

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

[4] Пирометры частичного излучения. [5] Высокотемпературные пирометры частичного излучения для контроля температуры [6] Особенности [7] ТАБЛИЦА ИНФРАКРАСНЫХ ТЕРМОМЕТРОВ ПИРОМЕТРОВ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ [8] Пирометры Серии М50 INFRACOUPLE [9] Пирометры серии М67 М67S. Закон Планка устанавливает связь между абсолютной температурой и спектральным распределением потока излучения светимости АЧТ: 122 Где спектральная плотность потока излучения АЧТ т.

Русский

2013-08-04

266.5 KB

66 чел.

ПИРОМЕТРЫ

СОДЕРЖАНИЕ

[1]                      

[2] Введение

[3] Пирометры полного излучения, или радиационные пирометры.

[4] Пирометры частичного излучения.

[5] Высокотемпературные пирометры частичного излучения для контроля температуры

[6] Особенности

[7] ТАБЛИЦА ИНФРАКРАСНЫХ ТЕРМОМЕТРОВ (ПИРОМЕТРОВ )
ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

[8] Пирометры Серии М50 «INFRACOUPLE»

[9] Пирометры серии М67, М67S.

[10] Пирометры серии М68, М68L.

[11] Пирометр серии М500.

[12] Пирометр серии М600.

[13] Пирометры серии М668.

[14] Пирометры серии М680.

[15] Пирометр серии М190.

[16] Пирометр серии М9100.

[17]                   Тепловидение и термографы

[18] ЗАКЛЮЧЕНИЕ

[19] КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

[20] СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

                     

 Введение

Пирометрические методы измерений температуры охватывают широкий диапазон температур — от 173 до 6000 К, включающий в себя низкие, средние и высокие температуры. Эти методы основаны на определении параметров теплового излучения объекта без нарушения его температурного поля. Тепловое излучение представляет собой электромагнитное излучение, возбуждаемое тепловым движением атомов и молекул в твердых, жидких и газообразных веществах. При температурах выше 400О К излучение вызывается процессами диссоциации и ионизации.

Теория пирометрических методов измерений температуры основана на законах, устанавливающих связь между излучением абсолютно черного тела (АЧТ) и его температурой. Абсолютно черным телом называется тело, поглощающее все падающее на него излучение и соответственно способное при данной температуре излучать максимальную энергию. Хорошим приближением к АЧТ является закрытая со всех сторон полость с малым отверстием, площадь которого пренебрежимо мала по сравнению с общей поверхностью полости.

Закон Планка устанавливает связь между абсолютной температурой и спектральным распределением потока излучения (светимости) АЧТ:

(12-2)

Где  - спектральная плотность потока излучения АЧТ, т. е. энергия, излучаемая в единицу времени единицей площади поверхности излучателя, приходящаяся на единицу диапазона длин волн;Вт·м2;  - соответственно первая и вторая постоянные излучения; с — скорость света; h —постоянная Планка; r — постоянная Больц-мана.

При  малых  значениях   можно  вместо выражения    (12-2) пользоваться законом Вина

Зависимость

изображена на рис(12-11).

Полная   энергия,   излучаемая   с    единицы    поверхности    АЧТ в  единицу времени, определяется  законом  Стефана – Больцмана

, где =5,67032·10-8 Вт/(м2·К4) – постоянная Стефана - Больцмана.

Как видно из рис.(12-11), с увеличением температуры   максимумы кривых  сдвигаются в ультрафиолетовую область спектра, т. е. в сторону более коротких волн. Сдвиг  максимума излучения подчиняется закону смещения Вина, установленному в виде двух зависимостей:

 

где А=28978·10-7 м·К;  b1=12816·10-9Bт/(м3·К5)

Разработка чувствительных приемников инфракрасного (ИК) излучения [5] позволяет применять, пирометрические методы для измерения не только высоких, но и низких температур. Приборы для измерения температур объектов по их тепловому электромагнитному излучению называются пирометрами.

В зависимости от естественной входной величины пирометры разделяются на пирометры полного излучения (радиационные пирометры), воспринимающие полную (интегральную) энергию Излучения, пирометры частичного излучения (яркостные пирометры), основанные на зависимости от температуры энергетической яркости излучения в ограниченном диапазоне длин волн, и пирометры спектрального отношения (цветовые пирометры), в которых используется зависимость от температуры отношения спектральных плотностей энергетических яркостей на двух или нескольких длинах волн.

Пирометры   прямого  преобразования обычно состоят из оптической системы,   приемника  излучения, измерительной цепи с вторичным прибором,

а в ряде случаев с микропроцессорным вычислительным устройством. В пирометрах уравновешивающего преобразования, кроме того, имеется образцовый источник излучения. В зависимости от вида оптической системы, с помощью которой излучение передается на приемник излучения, пирометры разделяются на рефракторные с собирающей линзой, рефлекторные с собирающим зеркалом, световодные и комбинированные.

Пирометры полного излучения, или радиационные пирометры.

Эти пирометры основаны на зависимости от температуры интегральной мощности излучения АЧТ во всем диапазоне длин волн, определяемой законом Стефана - Больцмана:

Для   реального тела  эта зависимость  определяется выражением

,

где  — коэффициент теплового излучения (коэффициент излучательной способности), зависящий от материала излучателя и от состояния и температуры его поверхности. Например, для стальных изделий в зависимости от появления на них окалины значение  может изменяться от 0,1 до 0,9. Пирометр, градуированный но излучению АЧТ, при измерении на реальном объекте покажет так называемую радиационную температуру Тp, значение которой всегда меньше действительной температуры объекта Т. Радиационной температурой объекта называется такая температура АЧТ, при которой его полная мощность излучения

(плотность излучении во всем диапазоне длин волн - от λ1=0 до λ2∞) равна полной мощности излучения рассматриваемого объекта при температуре Т.

Связь  между  Тр  и Т определяется   из  равенства

откуда

Пирометры полного излучения применяются для измерения в диапазоне температур от -50 до +35ОО°С. Наиболее целесообразно использовать такие пирометры для измерения температуры объектов, излучательные свойства которых мало отличаются от свойств АЧТ. Этому условию удовлетворяют большинство закрытых печей и топок с малым отверстием, кожа человека, стекло, резина и др.

На рис. 12-12 приведены принципиальные схемы рефракторного и рефлекторного пирометров полного излучения с термоэлектрическим приемником излучения, выполняемым обычно в виде термобатареи. В рефракторном пирометре (рис. 12-12, а) излучение, от объекта 1 через линзу 2 и диафрагму 3 фокусируется на горячие спаи термобатареи 4. Визирование телескопа пирометра на объект измерения осуществляется наблюдателем 5 через оптическую систему, состоящую из диафрагмы 6, окуляра 7 и дымчатого светофильтра 8. Резистор 9 из никеля, который имеет хороший тепловой контакт с корпусом  пирометра, применяется для коррекции температурной погрешности. В двухзеркальном рефлекторном  пирометре (рис. 12-12, б)
излучение объекта   1, пройдя через кварцевое окно 2, отражается
от  зеркала 6 и   частично от обратного зеркала 3,
 попадает через
отверстие в диафрагме 4 на приемник 5
 и затем на окуляр
7
. Узел 8 с обратным   зеркалом   и термоприемником может для
фокусировки объекта  перемещаться   вдоль   оси   телескопа. Приемники излучения в пирометрах полного излучения должны иметь спектральную характеристику, близкую к характеристике АЧТ.
Для повышения точности пирометров полного излучения в
корпусе телескопа устанавливается образцовый источник излучения в виде  АЧТ, температура которого поддерживается постоянной. При помощи дифференциальной измерительной цепи сравниваются мощности излучения измеряемого объекта и АЧТ, потоки излучения  которых  с   помощью   вращающегося   или колеблющегося зеркала попеременно подаются на приемник.

Разработаны различные оптические устройства, расширяющие области применения пирометров. Например, изготовляются пирометры с волоконной оптикой для измерения температуры в диапазоне 400-ЗООО °С. Используются световоды длиной до10 м. Такие пирометры обеспечивают измерение температур объектов диаметром от «1 мм, а также температур в герметичных объемах. Такой канал передачи не чувствителен к помехам и изменениям параметров промежуточной среды.

Пирометры частичного излучения.

Основаны на использовании записи мости от температуры мощности излучения в ограниченном диапазоне длин ноли. Рабочий: диапазон измерений таких пирометров от –100 до+6ООО°С. Основная погрешность измерения для различных типов пирометров лежит в пределах 0,25— 2,5%, быстродействие 0,001 - 2,5 с.

Разновидностью пирометра частичного излучения является монохроматический яркостный пирометр, основанный на сравнении энергетической яркости объекта исследования с энергетической яркостью образцового излучателя в узком участке спектра излучения. В качестве образцовых излучателей обычно используются лампы накаливания с плоской вольфрамовой нитью, которые при температуре нити ниже 15ОО °С имеют стабильную зависимость яркости от тока накала нити.

Вследствие неполноты излучения реальных тел яркостные пирометры измеряют не действительную температуру тела Т, а так называемую яркостную температуру Тя. Соотношение между действительной и яркостной температурами, как следует из законов излучения, определяется выражением

где  — коэффициент теплового излучения для длины волны . Большинство яркостных пирометров,  работающих в видимой области спектра, снабжаются красным светофильтром, обеспечивающим эффективную длину волны, равную (0,656±0,008) мкм. В зависимости от материала излучателя и состояния его поверхности значения коэффициента теплового излучения  колеблются в широких пределах: 0<≤1. Так, при  = 0,65 мкм для полированной меди он равен 0,03, для серебра 0,04 — О.07, для вольфрама 0,6, для окисленного железа 0,6 — 0,9, для силикатных огнеупоров 0,9 и т. д.

Сравнение энергетических яркостей объекта исследования и образцового излучателя может осуществляться автоматически или визуально человеком, глаза которого очень чувствительны к слабым интенсивностям света. Широкое применение для измерения температур в диапазоне 300—6000°С получили визуальные

пирометры с исчезающей нитью. В таком пирометре (рис.12-13,а) изображение объекта 1путем перемещения объектива 2 совмещается с плоскостью нити 3 лампы накаливания 4. Наблюдая изображения объекта и нити через светофильтр 5 и окуляр 6, наблюдатель меняет ток накала нити лампы до тех пор, пока середина накаленной нити не исчезнет на фоне изображения объекта (рис.12-13,б). Это свидетельствует о равенстве энергетических яркостей излучающего объекта и нити в области спектра, определяемого характеристикой пропускания красного фильтра  и спектральной характеристикой чувствительности глаза наблюдателя , максимум которой для нормальных глаз соответствует длине волны  мкм (рис. 12-14).

Зависимость между током лампы и яркостной температурой определяется путем градуировки термометра по температуре АЧТ. Шкала такого пирометра имеет резко нелинейную характеристику, поскольку яркость нити примерно пропорциональна пятой степени тока накала нити. Равномерную шкалу можно получить, если ток накала нити и, следовательно, ее температуру поддерживать постоянными, а выравнивание яркости нити и объекта осуществлять перемещением нейтрального поглотителя с переменной плотностью (оптического клина) 7 (см. рис. 12-13,а), устанавливаемого между объективом и температурной лампой. Яркостная температура в этом случае определяется по шкале отсчетного  устройства, регистрирующего положение клина.

Для увеличения верхнего предела измерения пирометров применяются нейтральные поглотители с известным коэффициентом пропускания , который определяется из выражения

где — длина волны; С2 — вторая постоянная излучения; Т1- температура АЧТ, измеренная пирометром без поглотителя; Т2 - температура АЧТ, измеренная при наличии поглотителя.

Сравнение яркостей производится с погрешностью примерно 1 %, но обусловленная этим погрешность измерения температуры не превышает 0,1 % вследствие того, что яркость тела увеличивается значительно быстрее, чем его температура.

На рис. 12-15 показана схема пирометра с автоматическим уравновешиванием, в котором яркость объекта 1сравнивается с яркостью электрометрической лампы 2 при помощи фотоэлектрического преобразователя 5. Излучения от объекта и лампы с помощью модулятора 4 через красный светофильтр 3 попеременно подаются на преобразователь 5. Сигнал переменного тока через усилитель 6 и фазочувствительный выпрямитель 7 регулирует ток в электрометрической лампе. Шкала прибора 8 градуируется в единицах температуры.

Пирометры спектрального отношения, или цветовые пирометры. Они показывают так называемую цветовую температуру тела Тц - условную температуру, при которой АЧТ имеет такое же относительное спектральное распределение энергетической яркости, что и исследуемое реальное тело с действительной температурой Т.

Показания пирометра спектрального отношения соответствуют  действительной температуре, если объект является абсолютно черным или серым телом, т. е. таким телом, у которого излуча-тельная способность для всех длин волн одинакова.

Если  зависит от длины волны, то связь между действительной и цветовой температурой определяется выражением:

(12-3)

Где  — коэффициенты излучательной способности тела соответственно на длинах волн

Из выражения (12-3) следует, что пирометры спектрального отношения, в отличие от пирометров полного или частичного излучения, показывают действительную температуру серых тел и их показания не зависят от излучательной способности тела до тех пор, пока .

Для многих тел  не остается постоянным с изменением длины волны. У металлов  уменьшается сростом длины волны, у неметаллических тел в ряде случаев , наоборот, увеличивается. Поскольку при  величина …, то измеренная цветовая температура, как следует из выражения (12-3), может быть больше, меньше действительной температуры или равна ей. Из этого же выражения следует, что цветовая температура Тц тела тем ближе к действительной температуре, чем больше разность .

В целом погрешности пирометров спектрального отношения меньше, чем у пирометров полного или частичного излучения. Их показания принципиально не зависят от расстояния до объекта исследования, а также от поглощения излучения в промежуточной среде между объектом и пирометром, если .

В большинстве серийно выпускаемых пирометров модуляция излучения осуществляется при помощи механических модуляторов, приводимых в движение синхронными микродвигателями. В качестве приемников излучения применяются термобатареи (в пирометрах полного излучения), фотодиоды, фоторезисторы или пироэлектрические приемники. В некоторых приборах приемники излучения термостатированы. Большинство пирометров имеют стандартный выходной сигнал постоянного тока 0—5 мА или 4—20 мА и постоянного напряжения 0—100 мВ или 0—10 В.

             

Высокотемпературные пирометры частичного излучения для контроля температуры

Пирометры (инфракрасные термометры) серии “Кварц”, изготавливаются как в переносном, так и в стационарном исполнении.

В основе работы пирометра лежит принцип преобразования инфракрасного излучения, принимаемого чувствительным элементом в электрический сигнал, пропорциональный спектральной мощности потока излучения. Первичный пирометрический преобразователь состоит из объектива, аппертурной диафрагмы, полевой диафрагмы, конденсора, модулятора излучения, фотоприёмного устройства, устройств термокомпенсации приёмника излучения, блоков предварительного усиления сигналов фотоприёмника.

Высокая точность результатов достигается:

- подбором индивидуальных светофильтров в зависимости от физических свойств измеряемой среды;

- узким спектральным диапазоном, в котором производятся измерения и усреднение нескольких мгновенных значений температуры.
Наши приборы отличаются точностью, просты и удобны в работе. Для определения температуры достаточно навести прибор на измеряемую точку и получить измеренную температуру. Нет необходимости в фокусировке, калибровке.
Оптическая система и электронный блок имеют надежную климатическую защиту

Технические характеристики:

Диапазон измерения:

от 200°С до1900°С

Показатель визирования*:

от 1:60 до 1:300

Выход:

4-х рязрядный жидкокристаллический дисплей, RS 232C, аналоговый выход

Спектральная характеристика*:

4.8 - 5.2 мкм

Точность:

0,4% показания во всем диапазоне измеряемых температур

Воспроизводимость показаний:

0,5 показания по всему диапазону измерений

Коэффициент излучения:

цифровая установка от 0,1 до 1,0

Время срабатывания

0,3 сек

Обработка сигналов*:

текущее и мгновенное значение температуры, запоминание максимального и минимального значений

Питание:

переменное напряжение 220В, 50/60ГЦ

Рабочая температура среды:

+10°С... +35-С

Соединение узлов

датчик и электронный блок могут быть разнесены до 25,0 м, стандартный кабель прилагается

Размеры электронного блока:

300х80х140 мм

Вес

1,2 кг

Пирометры для серных реакторов и других типов высотемпературных печей

Широкопольные черные тела серий М315Х, М315ХНТ, М345Х температурный диапазон от -30 до 600°С с полем от 101 х 101 мм до 305 до 305 мм.

Пирометр М7 - низкотемпературная модель пирометра
Диапазон температур от -50° до 500°С; поле зрения 15:1; точность ± 1,0% от показаний; разрешение 1.0°С

 Модель пирометра

Особенности

М7

Лазерное наведение 2-а луча и установка излучательной способности, сигнализаторы, MIN, MAX,Hold

Переносные инфракрасные пирометры серии М120

  •  Диапазон измеряемых температур от -32°С до 900°С
  •  Возможность вычисления среднего значения температуры с фиксацией min и max
  •  Звуковые сигнализаторы превышения установленных min и max значений температуры
  •  Разрешающая способность 0,1°С
  •  Аккумуляторные батареи
  •  Минимальный диаметр измеряемого пятна 2 мм

Среднетемпературные модели пирометров

Диапазон температур: от -32° до 900° С; поле зрения: 50:1; точность ± 1% от показаний; разрешение: 0.1° С.

модель пирометра

Особенности

М120е

Лазерное наведение и установка излучательной способности, сигнализатор по верхней границе.

М120

Лазерное наведение и установка излучательной способности, цифровой и аналоговый выходы, память до 250 показаний, сигнализаторы.

М120cf

Близкофокусный с дальностью действия от 100 мм пятно от 2.2 мм, лазерное наведение и установка излучательной способности, цифровой выход, память до 250 показаний, сигнализаторы.

Новейшие ручные инфракрасные пирометры серии М90

  •  Точное нацеливание на объект через объектив с фокусировкой
  •  Погрешность измерений до 0,25%
  •  10 различных диапазонов спектральной чувствительности, двухспектральные приборы
  •  Отображение температурных показаний в видоискателе и смотровом окне на задней панели
  •  Встроенное устройство регистрации данных
  •  Минимальный диаметр измеряемого пятна 1.0 мм.

Аналоговый и цифровой выходы

модель пирометра

Основное применение

Температурный диапазон,  oС

Спектральный диапазон, мкм

Поле зрения

Точность измерений

M90R-1

Контроль за процессом плавки и термической обработки металлов.

от 700 до 2000

2-х цветовой, около 0.9

60:1

± 0.7% от показаний

M90R-2

от 900 до 3000

180:1

M90V

Плавка металлов.

от 800 до 3000

0.65
(как оптический)

300:1

± 0.25% от показаний

M90H-1

Расплавленные металлы, полупроводниковые пластины, стекломасса.

от 300 до 1000

0.78-1.06

40:1

± 1.0% от показаний

M90H

от 600 до 3000

180:1

± 0.4% от показаний

М90Q

Металлы и полупроводниковые пластины. Измерение через стекло.

от 250 до 2000

1.0-1.6

60:1

± 0.5% от показаний

М90IN

Измерение сквозь горячие газы и пламя в печах и стекло.

от 350 до 3000

IN

180:1

1.0

М90G

Научные исследования. Биология.

от 0 до 500

8-14

20:1

± 0.8% от показаний

М90В

Общего назначения для текстильной, пищевой и печатной промышленности.

от -50 до 1000

8-14

40:1

± 0.8% от показаний

М90ВТ

Профилактическое обслуживание и ремонт в производстве.

от -50 до 1000

8-14

90:1

± 1.0% от показаний

М90ZB

Для контроля электрооборудования.

от -50 до 1000

8-14

180:1

± 1.0% от показаний

М90ZF

Тонкий пластик и низкотемпературное пр-во стекла: формовка,экстракция.

от 0 до 500

7.9

40:1

± 1.0% от показаний

М90F

от 50 до 600

М90Е

Стеклянные и керамические поверхности: отпуск, отжиг,

от 300 до 1500

4.8-5.2

60:1

± 1.0% от показаний

М90Е-1

герметизация, бандажирование и ламинирование.

от 800 до 2500

90:1

М90D

Трубы теплообменника, печные стены сквозь пламя и горячие газы.

от 500 до 1500

3,86 

90:1

± 1.0% от показаний

М90D-1

от 800 до 2500

М90L

Горячие продукты сгорания, содержащие СО2.

от 600 до 2200

спектр поглощения СО2

40:1

± 1.0% от показаний

М90Q-FO с зондом

Производство литья, штамповки (металл, стекло)

от 300

до 1500

1.0-1.6

30°

1.0

ТАБЛИЦА ИНФРАКРАСНЫХ ТЕРМОМЕТРОВ (ПИРОМЕТРОВ )
ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
 

ПРИМЕНЕНИЕ

Номер модели

Спектр.
чувствит.

Диапазон
температур

Число
диап.

Пирометры общего назначения

Дешевая модель пирометра. Многоцелевое назначение. Комплексное оборудование

М50

6,5 до 14

-20° до 300° С

1

Компактная модель пирометра. Выходные данные процессов. Широкий спектр применения. Многодатчиковая

М500

7 до 14

0° до 500° С

4

Промышленные одноцветовые пирометрические системы.

Поставляются с фиксированным или регулируемым фокусным
расстоянием и, по желанию заказчика, с устройством для наведения на объект.

Технологические процессы с низкими температурами

M67A

7 до 20

-40° до 100° С

1

Общего назначения

M67B

8 до14

0° до 1000° С

4

Печи и теплообменники

M67D

3,86

300° до1750° С

3

Поверхности объектов из стекла, стали и керамики

M67E

4,8 до 5,2

100° до 1300° С

3

Тонкие пленки, полиэфиры, перфторуглеводороды

M67F

7,9

0° до 600° С

3

Горячие и расплавленные металлы

M67H

0,78 до 1,06

500° до 3000° С

7

Для низких температур, измерение t  сквозь окно Caf2

M67K

7 до 10

0° до 500° С

2

Пламя и газы

M67L

Полоса поглощ. СО2

400° до 2200° С

2

Тонкие пленки, полиэтилен, полистирол

M67M

3,43

50° до 500° С

3

Измерение температуры сквозь стекло, быстрый ответ. Черные и цветные металлы.

M67P

2 до 2,6

250° до 1650° С

6

Черные и цветные металлы.

M67Q

1 до 1,6

220° до 1100° С

4

Одобрена Сообществом заводов (FM) по Классам 1,2 и 3

M67FM

Обратиться в MIKRON

Различные

Модели специального назначения

- " -

Волоконно-оптические модели пирометров.

Применяются там, где должна быть выносная головка датчика.

Вакуумные печи, производство стекла, индукционный нагрев

M68

0,78 ДО 1,06

1 ДО 1,6

500° до 3000° С

350° до 1100° С

8

3

Печи, производство стекла, регулируемое поле обзора

M68L

0,78 ДО 1,06

1 ДО 1,6

500° до 3000° С

350° до 1100° С

7

2

Модели на основе микропроцессоров, селективный выбор поля обзора

M668 M668L

0,78 ДО 1,06

1 ДО 1,6

0,65

500° до 3000° С

250° до 2000° С

900° до 4000° С

3

3

3

Инфрапара (инфракрасная термопара для очень высоких температур

M600

Близко к инфра-красной

350° до 3000° С

2

Промышленные двухцветовые пирометрические системы для производственных процессов

Металлы, литейное производство и т.д.

M77

2 узких
диапазона

350° до 3500° С

18

Лабораторная модель пирометра, измерение температуры через линзы

M77LS

2 узких
диапазона

350° до 3500° С

18

Измерение температуры через линзы

M77S, М770

2 узких
диапазона

350° до 3500° С

18

Двухцветовая волоконно-оптическая модель пирометра

M78, М780

350° до 3800°

15

Пирометрическая система с автоматической фоновой компенсацией

Учитывает температуру горячего фонового излучения

M130

Обратиться
в MIKRON

Различные

15

Высокопроизводительная установка для производственных процессов. Эта установка предоставляет широкий выбор диапазонов температур, много селективных функций по выбору пользователя, компьютерный интерфейс и высокую точность. Может поставляться и в одно- и в двухцветовых вариантах.

Горячие и расплавленные металлы

M190H

0,78 до 1,06

300° до 3000° С

2

Заменяет оптический пирометр

M190V

0,65

800° до 3000° С

1

Черные и цветные металлы

M190Q

1 до 1,6

250° до 2000° С

1

Двухцветовая установка

M190R

2 узких
диапазона

700° до 3000° С

2

Пирометры Серии М50 «INFRACOUPLE»

Пирометры Серии М50 “INFRACOUPLE”- инфракрасные температурные датчики с термопарным выходом и выходом линейного напряжения : пирометры серии М50 делают метод бесконтактного измерения температуры наиболее экономичным с точки зрения финансов применительно к самым дорогостоящим областям производства. Датчики выпускаются в двух модификациях - с выходом линейного напряжения или с выходом, аналогичным тому, который имеется в термопарах модели J или K.

     Модель пирометра М50 совместима с большинством существующих контроллеров или самописцев и характеризуется диапазоном температур от -20oС до 300oС, а также наличием либо широкого, либо узкого поля обзора.

Пирометры серии М67, М67S.

Пирометры серии М67, М67S - инфракрасные датчики температуры с 2-ух проводным линейным выходом 4-20mA: модификация пирометра М67S включает высококачественную оптическую систему с регулируемым фокусом высокой разрешающей способности, которая позволяет осуществлять четкую фокусировку прибора на требуемый объект с расстояния от 50 мм до бесконечности. Пирометр поставляется в комплекте с прилагающимся охлаждающим чехлом и системой продувки воздухом для работы в тяжелых условиях окружающей среды, температурный диапазон от -40oС до 3000oС.

  •  Визуальное наблюдение через окуляр
  •  Перекрестие определяет точную область температурного измерения

Кнопка фокусировки (регулируется на задней панели)

Пирометры серии М68, М68L.

Пирометры серии М68, М68L волоконно-оптическая версия модели M67 для применения в труднодоступных местах и сложных условиях окружающей среды: Там, где непосредственное наблюдение с помощью обычных приборов невозможно там, где радиоволны или электромагнитные помехи создают проблемы там, где существует чрезвычайно высокая температура окружающей среды. Волоконно-оптическая система объективов выдерживает окружающую температуру до 315oС без охлаждения и до 540oС с охлаждением там, где коррозийность, темнота, пары, дым и т.п. препятствует использованию обычных систем. Диапазон температур от 350o до 3000oС. Имеются в наличии волоконно-оптические кабели длиной до 12м для наблюдения за объектом.

Пирометры модели М77 и М78 - двухспектральные инфракрасные температурные датчики с линейным выходом 4-20mA

"Волшебство" 2-х цветового температурного измерения

  •  Отсутствие зависимости от коэффициента излучения
  •  Неподверженность воздействию со стороны пыли и загрязняющих веществ
  •  Отсутствие зависимости от размеров цели\объекта
  •  Нацеливание на объект через объектив с изменяющимся фокусным расстоянием
    (по аналогии с М67)

Пирометры серии М77 производства компании "Микрон" охватывают диапазон температур от 350o до 3500oС и являются идеальными для применения в сталеплавильном производстве, индукционном нагревании, обработке известью, обжиговых печах, производстве керамических изделий, полупроводников и т.п.

Пирометры серии М78 представляет собой волоконно-оптическую версию М77с преимуществами, которыми обладает модель пирометра М68L.

Пирометр серии М500.

Пирометр серии М500 миниатюрные инфракрасные температурные датчики Этот недорогой, надежный и миниатюрный датчик с модулем усилителя преобразует ИК-излучение в линейный сигнал mV/град. или 4-20 mA. Имеются в наличии модификации с диапазоном температур от 0o до 500oС. Также имеется в наличии защитный охлаждающий чехол и смотровая трубка с продувкой воздуха для защиты датчика в тяжелых заводских условиях.

Пирометр серии М600.

Пирометр серии М600 "Infracouple" - Инфракрасная термопара

Инфракрасные термопары серии М600 совмещают в себе простоту термоэлементов и долговечность инфракрасных измерителей температуры. Они обеспечивают высокую точность и длительный срок службы в случаях, когда термопары изнашиваются от коррозии под воздействием высокой температуры или когда они непрактичны из-за низкого давления, сильных магнитных полей или других факторов. Они могут производить замеры температуры до 3000o С и обеспечивать линейный выход 4-20mA или реальный выход обычных термопар. Существующие модификации: K, R,S,B, и W.

Пирометры серии М668.

Пирометры серии М668-современные инфракрасные волоконно-оптические температурные (пирометрические) датчики с широким диапазоном температур и фокусируемой оптикой:    М668 является современной бесконтактной системой высокоточного измерения температуры в диапазоне от 200oС до 4000oС. Имеются в наличии модификации с объективами с переменным и фиксированным фокусным расстоянием, а также с внутренним источником подсветки для точечного целеуказания. Другие характеристики включают: заменяемый волоконно-оптический кабель, различные модификации круговой и прямоугольной зоны обзора и спектральной чувствительности.

Пирометры серии М680.

Пирометры серии М680- многоканальный волоконно-оптический пирометр с широким диапазоном температур и высоким показателем точности измерений-0,3%:Высокоточные, "интеллектуальные" пирометры серии М680 отождествляют собой основные достижения в технологии измерения температуры по инфракрасному излучению бесконтактным методом. Это идеальный инструмент для различных сфер применения, где требуется точное измерение температуры сразу в нескольких местах, а именно:

  •  быстрая термообработка полупроводников, химическое осаждение из паровой фазы, плазменное травление и т.п.
  •  обработка индукционным нагреванием, термообработка металлов и холодная обработка давлением
  •  стеклоплавильные печи и плавка стекла
  •  вакуумное плавление

Этот идеальный пирометр работает в чрезвычайно высоком диапазоне температур от 150oС до 4000oС в пределах выбранной спектральной чувствительности от 0,65 до 1,6 микрон.

Другие характеристики включают: 

  •  автоматическая калибровка при замене волоконно-оптических кабелей
  •  измерение отражающей поверхностей с низким коэффициентом излучения
  •  быстрое реагирование\высокая скорость - до 20 измерений\сек.\канал
  •  дисплей на передней панели с отображением показаний температуры и коэффициента излучения на каждом канале

двунаправленный компьютерный канал передачи данных RS232

Пирометр серии М190.

Пирометр серии М190- инфракрасные измерители температуры с высокой точностью, разрешающей способностью и исключительными программными возможностями: Пирометры серии М190 применяются для краткосрочного или постоянного мониторинга в лабораторных или заводских условиях. Они характеризуются: погрешностью - 0.20%; разрешением 0.1o и могут быть использованы автономно или в соединении с аналоговым контроллером через линейный выход 4-20mA или с устройством сбора цифровых данных через RS422 или RS232C. Модели M190R1 и M190R2 представляют собой двухспектральные версии и обладают такими же замечательными характеристиками, как и указанные выше модели М77 и М78.
Имеются в наличии модификации с диапазоном температур от 250
o до 3000oС.

Пирометр серии М9100.

Пирометр серии М9100- запатентованные системы формирования ИК-изображения

М9100 Provision -Пирометр формирования ИК-изображения (тепловидения) - Высокая точность и разрешающая способность, быстрая скорость и применение в высокотемпературной среде:

Благодаря уникальному аппарату для съемки в инфракрасных лучах с запатентованным детектором и видео-процессором, тепловизионные пирометры серии М9100 измеряют температуру в 300.000 точках 30 раз в течение одной секунды с высокой точностью в диапазоне от 600° до 3000° С. Эти пирометры идеальны для печей термической обработки, непрерывного литья, горячей штамповки, выращивания кристаллов, сварки сжатой дугой(плазменной сварки), электронно-лучевых печей для переплава, научных исследований и т.п.

Другие характеристики включают:

* разрешающая способность по изображению: 640 по горизонтали и 480 - по вертикали
*разрешающая способность по температуре: 1°С
*работает без охлаждения для большинства температур окружающей среды
*видит сквозь стеклянные окна в печах
* минимальная подверженность от изменений коэффициента излучения
*универсальное программное обеспечение
*имеются модификации с широкоугольными и сверхширокоугольными     высокотемпературными объективами, для установки на печах, типа “рыбий глаз” или телеобъективом

                  Тепловидение и термографы

Пирометрические методы находят все более широкое применение для получения видимого изображения н регистрации температурного поля поверхности различных объектом. Приборы для наблюдения и исследования объектов по их тепловому излучению называются тепловизорами, термографами или тепловизорными микроскопами.

Первые приборы, разработанные для ночного видения, основанные на применении электронно-оптических методов усиления и визуализации фотоэлектронов, имели спектральный диапазон чувствительности до 1,3 мкм и позволяли наблюдать распределение температур только выше 400 °С.

Телевизионные приемные трубки-видиконы с фоторезистивным слоем из пленки оксида свинца или сульфида оксида свинца чувствительны к излучению до 2 мкм. Чувствительные телекамеры, снабженные такими видиконами, дают возможность определить температурное поле при температурах выше 250 оС.

Создание чувствительных приемников инфракрасного излучения, спектральная чувствительность которых простирается далеко в инфракрасную область спектра, открыло широкие возможности дли развития термографии и тепловидения объектов с более низкими температурами. Применение в качестве приемников излучении пироэлектрических элементов [5] дает возможность получать видимое изображение температурного поля объектов с температурой от —20 до +2000 °С.

Телевизионные приемники инфракрасного излучения, в которых видикон выполнен со сканируемой поверхностью из пироэлектрического кристалла триглицилсульфата, позволяют создавать чувствительные пироэлектрические тепловизоры, известные под названием пиротронов, пироконов или видиконов пироэлектрических, которые обеспечивают прием инфракрасного излучения вплоть до 40 мкм.

В серийно выпускаемых тепловизорах и термографах пока в основном применяются дискретные приемники инфракрасного излучения и оптико-механические, системы развертки изображения при помощи вращающихся или колеблющихся зеркал или призм. Структурная схема тепловизора показана на рис. 12-16.

Приемно-оптическая система 2, управляемая сканирующей системой 3, производит обзор объекта и разлагает его изображение в ряд точек, излучение от которых воспринимается приемником излучения 1, выходной сигнал которого подается на усилитель 4. Сигналы с усилителя и устройства развертки и синхронизации 5 создают на экране электронно-лучевой трубки 6 видимое черно-белое или цветное изображение температурного поля поверхности исследуемого объекта. Обзор происходит в пределах поля зрения, определяемого углами  и , за время , называемое временем кадра. В качестве приемников излучения сейчас преимущественно применяются фоторезисторы из антимонида индия, охлаждаемые жидким азотом до —196 °С. Такие приемники имеют постоянную времени 1 мкс, что позволяет в зависимости от требуемого геометрического разрешения получать кадры с частотой 0,5—60 Гц. Низкая частота кадров пока ограничивает применение тепловизоров при исследовании динамики тепловых процессов и наблюдении быстродвижущихся объектов. Можно увеличить геометрическое разрешение и частоту кадров применением нескольких приемников, соединенных в строку или детекторную матрицу.

Важной характеристикой тепловизоров является их порог чувствительности - минимально определяемая разность температур  на поверхности АЧТ  с температурой 25 оС, при которой отношение сигнала к собственным шумам тепловизора должно быть равно 1. У серийно выпускаемых тепловизоров  =0,1…0,3 °С.

Для исследования температурных полей малых объектов разработаны тепловизорные микроскопы и микрорадиометры, применяемые, например, для исследования температурного поля микросхем с целью обнаружения скрытых дефектов. В таких приборах используется микроскопная оптика с увеличением от 3 до 125. Известны микрорадиометры, имеющие пространственное разрешение 10 мкм и температурное разрешение оС в диапазоне температур от —30 до +850 оС.

Тепловидение и термография начинают широко применяться при геологических и климатологических исследованиях земной поверхности, в медицинской практике для диагностики, в строительстве для проверки теплоизоляции зданий, для обнаружении мест перегрева в электрических цепях и у различного рода энергетического оборудования, для измерения механических напряжений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Как показывает практика пирометрические преобразователи температуры, основанные на безконтактном методе измерения температуры, находят всё более широкое применение. Пирометры охватывают широкий диапазон температур- от 173 до 6000К.

На основе методов, используемых в пирометрических преобразователях  температуры, разработаны такие приборы, как: тепловизоры, термографы, тепловизорные микроскопы и телевизионные приёмные трубки.

Пирометры и приборы, основанные на пирометрических методах измерения температуры, позволяют решать разнообразные задачи, такие как исследование температурного поля микросхем с целью обнаружения скрытых дефектов, при геологических и климатологических исследованиях земной поверхности, в медицинской практике для диагностики, в строительстве для проверки теплоизоляции в здании, для обнаружения мест перегрева в электрических цепях и у различного рода энергетического оборудования, для измерения механических напряжений и т.д.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 

  1.  Что лежит в основе теории, безконтактного метода измерения температуры?
  2.  На какие виды, в зависимости от естественной входной величины разделяются пирометры?
  3.  Назовите основные блоки телескопа радиационнго пирометра
  4.  Для чего нужно звездообразное расположение термопар?
  5.  Что применяется для увеличения пределов измерения пирометров?
  6.  Почему погрешности пирометров спектрального отношения меньше, чем у пирометров полного или частичного измерения?

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

  1.  Спектр С.А. «Электрические изменения физических величин»
  2.  Новицкий П.В.«Методы измерения физических величин» М. Маш.89 г.
  3.  Курс общей физики под ред. Трофимова


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

41009. Поняття про педагогічні конфлікти: специфіка, функції 154.5 KB
  Природа педагогічного конфлікту має суттєві відмінності порівняно з іншими видами конфліктів зумовлені тим що в конфліктну взаємодію включені дитина і дорослий а не просто дві рівноцінні дорослі людини що мають певний досвід розум волю саморегуляцію і інші якості набуті в ході життя В. Тому велика кількість літератури з питань конфліктів не завжди сприяє педагогічному успіху у вирішенні проблеми педагогічного конфлікту. Більше того необхідність вивчення педагогічних конфліктів диктується гостротою соціальнопсихологічних ситуацій в...
41010. ЕТЮД НА ПОДІЮ, ЯКУ ВИРАЖЕНО «ЛАНЦЮГОМ ПСИХОФІЗИЧНИХ ДІЙ» НА ОСНОВІ ЛІТЕРАТУРНОГО ТВОРУ 235.5 KB
  Якщо у вправі студенти освоюють той або інший навик узятий ізольовано як такий то етюд – це завжди якась історія відрізок життя в основі якого лежить подія. В таких етюдах особливо важливим є момент сприйняття факту: детальна розшифровка миті життя що передбачає рух думки внутрішній монолог внутрішню боротьбу мотивів розробку психофізичної реакції на подію темпоритму існування. В кінці життя Костянтин Сергійович Станіславський стверджував що надзадача і наскрізна дія – головне в мистецтві. Необхідно виробити в собі звичку постійно...
41011. Походження і головні етапи розвитку культури 37 KB
  Виникнення мистецтва.Основні види мистецтва.Походження мистецтва.Види і функції мистецтва.Виготовлення знарядь праці передбачає ускладнення центральної нервової системи, передовсім головного мозку,здатність до точніших рухів,але не розвиток м’язів
41012. Медичні та соціальні проблеми вживання психоактивних речовин 74.5 KB
  Крім цього у хворих які зловживають психоактивніми речовинами набагато частіше розвиваються ураження шлунковокишкового тракту панкреатити гастрити пептичні виразки шлунка й ін. Одним з визначальних завдань наркології є лікування хворих на алкоголізм наркоманію та токсикоманію. Оскільки зловживання алкоголем у хворих на алкоголізм є безпосереднім проявом патологічного потягу до алкоголю його клінічні форми теж належать до істотних характеристик захворювання. Висока смертність хворих на наркоманії токсикоманію обумовлена...
41013. Психологічні особливості проходження інтервю та самопрезентаціявості проходження інтервю та самопрезентація 81.5 KB
  Інтервю з роботодавцями – це важливий етап при влаштуванні на роботу. Інтервю є найбільш широко використовуваним методом відбору. До інтервю зазвичай допускається 20-30% від загального числа кандидатів, що залишилися після попередніх етапів відбору.
41014. РАННЄ ХРИСТИЯНСТВО 43.5 KB
  Ісус Христос засновник християнства. Ісус Христос: свідоцтва про життя. Засновником нової релігії виступив Ісус Христос. Христос згадується у Таціта Светонія Плінія Молодшого а також у іудейського історика Иосифа Флавія.
41015. СЕМАНТИКА ПРЕДЛОЖЕНИЯ 80 KB
  Пропозиция – это модель называемого предложением объективного содержания воплощение некоего положения дел в действительности в отвлечении от всех субъективных смыслов и от той проекции которую придаёт ему та или иная формальная организация. Пропозиция отражает структуру события ситуации. Таким образом каждая пропозиция являясь моделью ситуации имеет свою структуру вершиной которой выступает предикат. Пропозиция имеет в языке разные формы воплощения.
41016. Специфіка історичного розвитку української культури 34 KB
  Автохтонні джерела української культури 2. Самодостатні історичні типи української культури. Автохтонні джерела української культури Коріння української культури стародавнє але надзвичайно міцне.
41017. Аналіз фінансового стану підприємства 160.5 KB
  Значення завдання та джерела інформації для аналізу фінансового стану підприємства. Коефіцієнти фінансової стійкості підприємства їх економічний зміст методи розрахунку та аналізу. Значення завдання та джерела інформації для аналізу фінансового стану підприємства Фінансовий стан підприємства – це його здатність фінансувати свою діяльність.