Корзина
31 отзыв
Сертифицированная компания Prom.ua
Контакты
Частное предприятие "БРОМ"
Наличие документов
Знак Наличие документов означает, что компания загрузила свидетельство о государственной регистрации для подтверждения своего юридического статуса компании или физического лица-предпринимателя.
+380445991011
+380975590101
+380955590101
+380735590101
УкраинаКиевул. Чистяковская, 2-А, литера "А", каб. 208
Карта

Пирометры из глубины веков

Пирометры из глубины веков

Пирометры были изобретены не в 21-м, даже не в 20-м веке, а значительно раньше...

ИК термометр

Взяв в руку современный пирометр, удобный, легкий и мощный по функционалу, не все знают, что эти устройства, для дистанционного измерения температуры путем улавливания мощности инфракрасного излучения, были придуманы еще до великой французской революции !

Конечно, в то время пирометры имели совсем другую конструкцию, по свою основную задачу – измерение температуру на расстоянии, они выполняли.

Но для начала несколько тезисов о том, в каких случаях может понадобиться удаленный замер температуры.

  1. Электрическое напряжение.

    Как измерить нагрев электрического кабеля под напряжением?
    Конечно можно обесточить объект. А если это завод или больница ?
    А без контроля температуры кабель может перегреться, возникнет аварийная ситуация и пожар.
  2. Металлургические операции.

    Как приблизиться к емкости с расплавленным металлом ? А ведь разница в сотню градусов может повлиять на качество выплавки.
    Конечно есть вольфрамовые термопары, но они дороги, долго не прослужат, персоналу потребуется защитный костюм.
    А самое главное, невозможно организовать мониторинг температуры в режим онлайн.
  3. Представим, что труба подачи горячей воды расположена на высоте 5-ти метров, под потолком.

    Измерить температуру на высоте поможет инфракрасный термометр.

Если вкратце, сформулируем 2 ключевых принципа, которые “вызвали к жизни” пирометр:

  • приблизиться к интересующему объекту опасно;
  • подойти не удобно: высоко, глубоко, препятствует производственное оборудование, мебель и т.д.

Контактные термометры с термопарами несмотря на точность и широкий диапазон, в указанных случаях помогут далеко не всегда.

Когда же и кем был придуман первый пирометр?

Это произошло задолго до того, как появились первые транзисторы, микросхемы, аналого-цифровые преобразователи и высокоточная оптика - основа пирометрии 21-го века.

Первые дистанционные термометры придумали гончары, чтобы понимать, до какой температуры нагреты их горшки.

При нарушении температурного режима, изделия будут не прочными и могут треснуть.

изобретатель первого пирометра
 

 

Знаменитый в свое время английский гончар и скульптор Иосий Веджвуд (1730-1795) обнаружил, что куски глины при воздействии температуры растягивались или сжимались.

 

 

 



Таким образом была установлена зависимость между температурой и длиной.
И если образец глины приложить к линейке, то имея заранее составленную таблицу соответствия (говоря языком математики, это может функция или график), легко по длине косвенным образом измерить температуру.
Конечно, ни о какой точности до ±1-2 градусов речь не шла, но по сути это “прадедушки” современных пирометров.
Указанные опыты проводились в конце 1770-х или начале 1780-х годов.
Обращаем еще раз внимание на факт установления зависимости – между длиной и температурой.
Поскольку, следующее поколение – оптические пирометры, функционируют на зависимости между температурой объекта и его цветом свечения.
А бесконтактные инфракрасные термометры улавливают ИК излучение, мощность которого пропорциональна температуре.

История оптических нитевидных пирометров берет начало уже в начале XX-го века
На картинке Вы видите оригинальный пирометр Эверетта Ф. Морса в описании патента № 696916 на «Аппарат для определения температуры нагретых веществ» от 1902 года.

рисунок проообраза бесконтактного термометра

Дистанционный измеритель температуры состоит из трубы (3), направленной на источник тепла.

Напряжение, подаваемое на нить накала лампы (4) по соединительным проводам (5) и соответственно яркость свечения, регулируется переменным резистором (6), соединенным с градуированной шкалой (7)

Принцип действия подобного измерительного прибора состоит в следующем.

Чем до более высокой температуры нагрет объект, тем выше его яркость свечения в оптическом, видимом нами диапазоне.

Простой пример – если мы будем нагревать гвоздь в пламени печи, его цвет будет меняться постепенно от оранжевого до красного и ярко-белого.

Что значит пирометр с исчезающей нитью ?

Если к металлической нити (как в лампочках накаливания), подвести регулируемое напряжение и нить совместить с объектом, температуру которого нужно измерить, то в определенный момент яркости сравняются, нить станет одного цвета с объектом и “исчезнет”.

Это все равно как в например в редакторе Word печатать красными буквами на красном фоне. Не видно ничего.

Но для получения числового значения температуры, вольтметр, который подает напряжение на нить, должен быть предварительно отградуирован в единицах измерения температуры.

Оптические бесконтактные термометры хороши тем, что могут измерят высокие температуры в 2-3 и более тысяч градусов.
На картинке Вы видите как при помощи пирометра с исчезающей нитью контролируется температура реактивного двигателя.

оптический пирометр

А вот с низким диапазоном оптические пирометры “не справятся”.

По той причине, что холодный объект “не светится”.

Современные инфракрасные термометры
В быту и на производстве, о чем и подтверждают предложения на сайтах интернет магазинов измерительных приборов  наиболее распространены ручные бесконтактные термометры - ИК пирометры с классической пистолетной рукояткой и курком.

В таком же исполнении предлагаются и инфракрасные термографические камеры – тепловизоры для энергоаудита.

Некоторые устройства измеряют полный спектр излучаемого излучения, поэтому их называют широкополосными ИК термометрами.

В подавляющем большинстве же дистанционных измерителей температуры, диапазон воспринимаемых волн составляет 8-14 мкм.

Ряд специализированных персональных пирометров могут делать более точные измерения, сравнивая две полосы волн (иными словами, два разных спектральных «цвета») – так называемые двухцветные инфракрасные термометры.

 

facebook twitter
Предыдущие статьи