Пирометры - регистраторы температуры

В отличие от ручного, носимого, ИК пирометр - регистратор температуры это практически всегда инструмент для производства, контролирующий удаленно изменения температурных режимов деталей, заготовок, станочного оборудования в онлайн режиме, визуально отображает, передают результаты на ПК для построения графиков и сохранения данных с целью последующего анализа.

Для этого предусмотрен модуль сопряжениях с персональным компьютером: ноутбуком или системным блоком.

1. Пирометр – самописец температуры
2. А можно ли использовать как в обычном режиме ?
3. Что позволяет настраивать программное обеспечение ?
4. Анализ данных и обмен информацией
5. А может лучше карта памяти ?
6. Как правильно расположить ?
7. 5 преимуществ

Пирометр – самописец температуры

В ассортименте интернет магазинов измерительных приборов и в статьях можно встретить и другие названия подобных устройств:

Прежде чем оценить особенности и преимущества температурных регистраторов, рассмотрим, как осуществляются замеры без функции передачи данных.

1. Настраиваем коэффициент эмиссии (если это предусмотрено функционалом), чтобы подстроиться под отражательную способность поверхности.
2. Рассчитываем расстояние до объекта. В свою очередь это определяется:
   • размерами (площадью контролируемой поверхности);
   • оптическим разрешением;
   • наличием факторов риска для производственного персонала (вредные химические испарения, горячий пар, высокое электрическое напряжение и др.), когда ближе подойти нельзя.
3. Удерживая за рукоятку, направляем  приемную линзу, которая “собирает” тепловой поток, в заданную зону. Если  оснащен лазером, направляем светящую точку для визуального контроля.
4. Нажимаем на курок.
5. На дисплее наблюдаем значение температуры

Сразу отметим два отличия.

✓ Во-первых, не нужно постоянно держать нажатым курок.
В режиме логгера температуры, прибор может находиться часами. И если не нужно наблюдение результатов онлайн, а важен записанный в память температурный ряд, нет необходимости в присутствии человека.
Все пишется автоматически.

✓ Во-первых, самописец не выключается.
Все современные приборы для измерения температуры снабжены функцией автоматического отключения.
Этот интервал предусмотрен для экономии энергии батареи и составляет в среднем 15 секунд (может быть отклонение в большую или меньшую сторону).
При выключении питания, естественно, что все измеренные результаты исчезнут.
В режиме регистратора, эта опция блокируется, до тех пока остается подключение кабелем к компьютеру.

А можно ли использовать в обычном режиме ?

Да конечно, но для этой целей купить пирометр по цене выйдет дороже. А в полной мере задействовать весь функционал не получится.

Перечислим основные критерии для выбора той или иной модели.

Как видим все стандартно, поэтому добавим нового, что характерно для  регистраторов. Необходимо:

• инсталлировать специализированное программное обеспечение, записанное на компакт-диске, который прилагается;
• подключить переходник между устройством и компьютером. Регистратор температуры будет опознан как внешнее устройство;
• сделать первоначальные настройки ПО.

Отметим гибкость в настройках, облегчение выполнения рутинных задач и уменьшение влияние человеческого фактора.

В режиме даталоггера, ИК-пирометр выступают как “транзитное звено” для измерения мощности инфракрасного излучения искомых объектов и передаче оцифрованных данных на компьютер.
То есть фактически “готовится информация” для последующего отображения и сохранения.

А можно ли наблюдать показания на дисплее во время подключения к ноутбуку ?

Конечно можно. Фактически мы можем смотреть на экран прибора и дисплей ноутбука.
Цифры естественно идентичные.
И вот тут как говорится, легко “почувствовать разницу”.

Маленький дисплей всего навсего с ОДНИМ ЦИФРОВЫМ значением.

И большой экран компьютера с цветным графиком.

Ни одна цифра не потеряется !

Что позволяет настраивать программное обеспечение ?

1. Задавать частоту опроса датчика температуры. От 1-й секунды до 1-й минуты.

   Конечно устройство не включается и не выключается с этой периодичностью. Данные по USB-переходнику идут непрерывно. Это сама программа рисует график согласно с заданным интервалом.
   Как правильно выбрать период ?
   Заманчиво конечно во всех случаях ставить 1 секунду. Тогда любое, малейшее изменение температуры не останется без внимания. Но практически это не всегда имеет смысл по двум причинам.
   
   ✓ Во-первых, чем больше контрольных точек, тем большего размера файл с данными на жестком диске.
   Можно провести аналогию с размером фотографий смартфона. Чем выше разрешение и количество пикселей, тем больше “тянет” фото
   
   ✓ Во-вторых, вспомним о таком понятии как инерционность.
   Температура не может радикально измениться за сотые или десятые доли секунды.
   
   Пример.
   Охлаждается металлическая заготовка, вышедшая из металлургической машины по непрерывному литью. Даже если заготовка погружается в воду или масло, все равно пройдет не менее 1 секунды, а то и больше – все зависит от массы, и начальной температуры.
   
   Но этой крайний случай.
   Если же брать другие металлургические операции: нормализацию, закалку, отпуск, то время плавного изменения температуры может исчисляться минутами или десятками минут.
   
   Пример.
   Температура падает на 10°С в минуту или на 0,17°С в секунду.
   
   В этом случае, не имеет принципиальной разницы – установить период в 1 или в 2 секунды – изменения небольшие, график снижения температуры будет пологий и в первом и во втором варианте.
   
   А вот с точки зрения объема информации 1 и 2 секунды: большая разница.
   
   В последнем случае памяти будет расходоваться в 2 раза меньше.
   
   Поэтому главное условие - найти баланс между особенностями технологического процесса (скоростью изменения температуры) и объемом винчестера ПК.

2. Осуществлять визуальный контроль диапазона.

   Инфракрасные пирометры с контролем выхода исследуемой величины за предварительно установленную верхнюю или нижнюю границу и сейчас представлены в продаже.
   О выходе за пределы сообщает зуммер и мигающая надпись на дисплее.
   
   Чем хорош контроль температурного диапазона ?
   Не нужно сравнивать в уме и мысленно проводит расчеты.
   “Больше заданной величины или меньше”. 
   Ладно еще, если замеров 2-3 в день.
   А если их 50 или 100 ?
   
   Вероятность ошибки резко возрастает. А там дальше по цепочке недалеко до заводского брака.
   
   Модели с контролем диапазона, даже без функции самописца, все расчеты делают сами, освобождая человеческий мозг для более продуктивных задач.
   С использованием ноутбука и ПО появляется возможность визуализации.
   
   Причем в цвете.

   

   Задается верхняя и нижняя граница в градусах. И как только произойдет выход за пределы, график мгновенно окрашивается в другой цвет.
   
   Отображение графиков изменения температуры на дисплее позволяет специалисту отслеживать показатели и при возникновении аварийной ситуации:

   • остановить технологическое оборудование;
   • оперативно внести коррективы в температурный режим.

   Кроме цифровых показателей, можно выбрать и цветовую гамму.

Анализ данных и обмен информацией

После окончания отслеживания температурных режимов, ряд значений можно извлечь и использовать для создания графиков например в EXCELе.

Можно “наложить” несколько графиков один на другой, выявить закономерности и тренды. Сами данные или выведенные зависимости можно отправить как по локальной сети, так и через e-mail заказчикам или партнерам.

А может лучше карта памяти ?

Сохранение данных хорошо, но возникает логичный вопрос.

А зачем передавать информацию ? Используя “посредника” - переходник и еще и компьютер. Может лучше снабдить карточкой памяти ?
Да это вариант. Но таких разновидностей в продаже не так уж и много. И этому есть 2 объяснения.

Нет сомнений, что в самое ближайшее время будут разработаны устройства с модулем WIFI и например даже недорогие тепловизоры – для строительства и энергоаудита уже такой опцией снабжены.
Но пока производители решили, что лучше контактный способ обмена информацией.

Как правильно расположить ?
Это вопрос возникает прежде всего из-за длительного времени отслеживания.

Нет никакой физической возможности удержать за рукоятку, направив приемную линзу в заданную область.

Рука устанет, фокус сместиться и получим вместо достоверного отслеживания температуры, бесполезную "кашу" из цифр.

Поэтому в комплекте идет штатив-тренога, а в нижней части расположен винтовой разъем для крепления.

➜ Для начала регистратор температуры следует устойчиво расположить на ровной поверхности.

➜ Для полного “захвата”, чтобы инфракрасное излучение попадало в приемную оптику с одной стороны, а тепловой поток от соседних объектов наоборот не мешал измерениям с другой стороны, необходимо рассчитать расстояние с учетом оптического разрешения.

➜ Настроить коэффициент эмиссии. В качестве эталона традиционно используется контактный термометр с термопарой.

➜ Даже если выставлен верный коэффициент эмиссии, следует предусмотреть, что например в ходе нагрева детали, при взаимодействии с кислородом, поверхность может окислиться и температура уже не будет достоверной.

➜ Следует побеспокоиться о том, чтобы были “заряжены” новые источники питания.

➜ Если самописец относится к высокотемпературной серии (больше 1000°С, необходимо предусмотреть, чтобы  ноутбук располагался подальше от источника высокой температуры.
Это же касается и самого устройства, поскольку даже если оно предназначено для измерения высокой температуры, как равно и низкой, условия бесперебойной эксплуатации неизменны. Обычно максимум до 50°С. Иначе электроника выйдет из строя.
Так что аппарат следует отодвинуть, опять же с учетом коэффициента оптического визирования.
Если позволяют финансы, среди одинаковых по функционалу, лучше выбрать пирометр с более высоким оптическим разрешением.
При этом, проанализировав ассортимент, можно заметить явную корреляцию между верхней границей температуры и разрешением.
И это логично, чем выше температуры, тем важнее прежде всего для здоровья персонала, располагаться подальше.

5 преимуществ

1. Высвобождают время специалистов – измерения могут производиться без участия человека. Если конечно нужен только ряд значений температуры, а не онлайн контроль.
2. Сохраняют данные с любым периодом опроса датчика.
3. Выводят графики температуры
4. Работают и как “обычные”.
5. Позволяют задавать пределы границы диапазона и цветовую расцветку графиков.