Обчислення поправок при вимірюванні температури пірометром
У більшості недорогих пірометрів коефіцієнт випромінювання варто 0,95 і є постійною величиною (const) без можливості зміни в самому приладі (пірометри). Тому при вимірах температури різних матеріалів з відмінним коефіцієнтом випромінювання потрібно враховувати поправки, обчислюючи їх по формулі з використанням таблиць.
Продукти. Як і всі органічні матеріали, харчові продукти мають хорошу радіаційну здатність, і тому не виникає ніяких проблем при вимірюванні їх температури за допомогою пірометра.
Метали білого кольору. Мають дуже маленький коефіцієнт випромінювання в діапазоні від 8 до 14 мкм, і тому їх температуру важко вимірювати. Для вимірювань потрібне застосування покриттів, що збільшують радіаційну здатність, наприклад: фарба, масляна плівка.
Оксиди металів. У даній групі не існує постійних показників. Коефіцієнт випромінювання знаходиться між 0.3 і 0.9 мкм і він сильно залежить від довжини хвилі. Для точного визначення температури необхідно вибрати коефіцієнт випромінювання об'єкта. Його можна визначити по таблиці коефіцієнтів випромінювання, яка знаходитися в кінці інструкції по використанню пирометра, або за допомогою порівняльного вимірювання контактним термометром (тобто змінюючи коефіцієнт випромінювання, закладений в пірометр до збігу з показниками контактного термометра). В іншому випадку можна застосовувати покриття з відомим коефіцієнтом випромінювання.
Світлі неметали / темні неметали / пластик / продукти. Такі об'єкти, як білий папір, кераміка, гіпс, деревина, гума, темна деревина, камінь, темні фарби, мають коефіцієнт випромінювання приблизно 0.95 при довжині хвилі вище 8 мкм. Більшість органічних матеріалів мають коефіцієнт випромінювання приблизно 0.95, тому в основному в пірометрах встановлюється саме ця величина за замовчуванням (const).
У більшості недорогих пірометрів коефіцієнт випромінювання варто 0,95 і є постійною величиною (const) без можливості зміни в самому приладі (пірометри). Тому при вимірах температури різних матеріалів з відмінним коефіцієнтом випромінювання потрібно враховувати поправки, обчислюючи їх по формулі з використанням таблиць (див. Нижче)
Кілька прикладів вплив на результати вимірювань
Приклад 1: Об'єкт вимірювання (напівфабрикати, Т = -22 ° С) Коефіцієнт випромінювання = 0.92. Вимірювання проводиться при температурі навколишнього середовища + 22 ° С. За умовчанням встановлено коефіцієнт випромінювання 0.95. Показання ІК вимірювального приладу: -21 ° С, тобто температура, відображена на дисплеї приладу, некоректна на 1 ° С. Похибка незначна.
Приклад 2: Об'єкт вимірювання (окислений латунний лист, Т = 200 ° С) Коефіцієнт випромінювання = 0.62.Ізмереніе проводиться при температурі навколишнього середовища + 22 ° С. За умовчанням встановлено коефіцієнт випромінювання 0.70. Пірометр показує температуру + 188 ° С. Похибка вже значна і може призвести до браку.
ПІДСУМОК: Чим більше різниця між температурою об'єкта вимірювання і температурою навколишнього середовища і менше коефіцієнт випромінювання, тим більше помилок вимірювання в разі неправильного значення коефіцієнта випромінювання.
При температурах вище температури навколишнього середовища:
- Якщо встановлено занадто високий коефіцієнт випромінювання, що відображається температура вимірювання буде занадто низькою.
- Якщо встановлено занадто низький коефіцієнт випромінювання, що відображається температура вимірювання буде занадто високою.
При низьких температурах нижче температури навколишнього середовища
- Якщо встановлено занадто високий коефіцієнт випромінювання, що відображається температура вимірювання буде занадто низькою.
- Якщо встановлено занадто низький коефіцієнт випромінювання, що відображається температура вимірювання буде занадто високою.
Таблиця коефіцієнтів випромінювання основних матеріалів
Таблиця помилок (Δ) вимірюваних температур, викликаних помилками коефіцієнтів теплового випромінювання на 1%.
Якщо в пірометрами встановлений постійний коефіцієнт теплового випромінювання Εconst (наприклад, 0.95), при вимірі температури об'єкта з коефіцієнтом теплового випромінювання (ET) необхідно враховувати поправку (ΔT) при даній температурі об'єкта обчислюючи її за формулою:
Т = Δ × (Есonst - ET)
Поправка (ΔT) віднімається з виміряного значення температури.
Температура об'єкта, С Помилка (Δ), С
Можливі джерела помилок і неполадок
1. Вплив зовнішніх факторів (перешкод) на результат вимірювання. При безконтактному вимірюванні температури, на додаток до впливу типу матеріалу і стану його поверхні, шлях передачі ІК сигналу між приладом і об'єктом вимірювання також може вплинути на результат вимірювання. Перешкоди включають в себе, наприклад: частинки пилу і бруду, вологість (дощ), пар, гази
2. Неправильно встановлений коефіцієнт випромінювання може привести до значних помилок вимірювання.
3. Після вимірювання температури вимірювальний прилад виявляється не налаштованим на нову температуру (точка порівняння). Даний фактор може привести до значних помилок вимірювання, виникають такі ж проблеми, які і при використанні пристроїв з термоелементом.
4. Рекомендується зберігати прилад в тому місці, де буде проводитися вимір температури! Це дозволить уникнути проблеми з часом настройки приладу.
5. ІК вимір є оптичним виміром: для отримання точних даних вимірювань регулярно проводите чищення лінзи. Не проводьте вимірювання через затуманені лінзи, наприклад через пара.
6. ІК вимір є поверхневим виміром: якщо на поверхні об'єкта вимірювання є бруд, пил, іній і т.п. то буде вимірюватися температура тільки верхнього шару поверхні, наприклад температура бруду. Тому перед вимірами переконайтеся, що поверхня об'єкта чиста.
7. Не проводьте вимірювання при виникненні перешкод сигналу.
8. Відстань між пірометром і об'єктом вимірювання занадто висока, тобто точка заміру більше, ніж сам об'єкт вимірювання.