Para estos fines, es mejor usar un pirómetro infrarrojo.
Pirómetro - la historia de origen
El primer pirómetro fue inventado por el físico holandés Peter van Mushenbrukt . Tales dispositivos podrían medir la temperatura corporal solo visualmente. Y los cálculos principales se realizaron al procesar información sobre el brillo y el cambio de color de un objeto caliente. Tales indicadores no eran precisos.
Amplió significativamente la funcionalidad de dichos dispositivos en la actualidad. Esto le permite determinar la temperatura no solo de los elementos calentados, sino también de aquellos cuyo valor no exceda de 0 grados.
En los años 60 del siglo XIX, comenzó la mejora de este dispositivo. Hasta la fecha, esta industria se está desarrollando con éxito.
Gracias al desarrollo activo es posible producir pirómetros para la industria. Están equipadas con mayores especificaciones técnicas. Con el desarrollo de la nanotecnología cada año, el tamaño del equipo disminuye. Esto hace que su uso sea lo más conveniente posible.
En 1967, se desarrolló el primer modelo portátil de este equipo. Lo hizo la empresa estadounidense Wahi. Es un prototipo de los modernos dispositivos de infrarrojos. El trabajo de los equipos permitió mejorar la introducción de nuevos desarrollos y tecnologías. El principio básico de operación se basó en la medición de la energía térmica emitida por el objeto. Hasta la fecha, es posible determinar de forma remota los indicadores de temperatura de cuerpos sólidos y líquidos.
Características principales
Hay tres tipos de dispositivos para este criterio:
Color Este equipo mide el modo de temperatura de un objeto en función de su imagen en color de la superficie en varios espectros.- La radiacion La temperatura de la superficie está determinada por la potencia de la radiación térmica.
- Brillo El indicador se determina comparando el color del objeto y el tono del hilo de referencia.
Rango de temperatura y tipo de rendimiento
El pirómetro tiene dos tipos de modificaciones:
- Alta temperatura Evaluar sólo los elementos calentados. Para tales dispositivos, uno de los parámetros más importantes es el límite de temperatura medido.
- Baja temperatura Solo pueden medir la temperatura por debajo de 0 grados.
El dispositivo sin contacto puede ser clasificado por tipo de cita:
- Los dispositivos estacionarios se utilizan para mediciones de alta precisión. Son necesarios para las grandes empresas industriales, donde deben controlar constantemente los datos de temperatura.
- El modelo portátil es un tipo de equipo de bolsillo. Indispensable en el caso de que el objeto no pueda ser abordado de cerca. Tienen una pantalla en la que se indica información gráfica y de texto.
El principio de funcionamiento y diseño del instrumento pirómetro.
Para medir la temperatura en la superficie de un material, hay muchos dispositivos de varios tipos. Estos dispositivos se dividen en contacto o eliminación remota de valores. Los pirómetros se refieren a dispositivos con remoción remota de indicadores.
El principio de funcionamiento se basa en la medición de las ondas de calor emitidas por una superficie calentada.
El diseño del dispositivo pirómetro es el siguiente:
- Sensor
- Botón
- Convertidor electronico.
- Cuerpo
- Dispositivo de medición y conteo.
- Eje del visor.
- Visor
- El espejo
- Sistema óptico
El principio de funcionamiento es el siguiente: a través del zócalo del dispositivo, la radiación entra en el sensor pirométrico. En ella, la energía se convierte de calor a electricidad. La potencia de la señal entrante depende de la temperatura de la superficie sobre la que se mide: cuanto mayor sea el índice de temperatura, más potente será la corriente generada por el sensor. Con la ayuda de un convertidor de tipo electrónico, los resultados obtenidos se muestran en una pantalla de cristal líquido.
Las cámaras termográficas son una de las variedades de pirómetros. Su principio de funcionamiento se basa en una comparación del espectro de referencia y el espectro de la radiación térmica.
Desde objetos que golpean la lente del equipo, una imagen de las olas de calor se proyecta en una pantalla a color. La temperatura puede ser determinada por las características espectrales, así como monitorear visualmente su cambio de gradiente en toda el área del material medido.
Las cámaras termográficas también han encontrado una aplicación práctica para la calefacción autónoma privada. Con su ayuda, puede determinar con precisión la ubicación de una fuga en una tubería oculta.
Especificaciones tecnicas
Un pirómetro infrarrojo, como cualquier dispositivo, tiene sus propias características técnicas. Al elegir un modelo en particular, una persona confía en ellos. Ahora describiremos los más importantes de ellos con más detalle.
Resolución óptica
Este parámetro define el área del objeto donde se debe medir el indicador de temperatura. Este indicador depende completamente del ángulo de la lente del dispositivo. Cuanto mayor sea este ángulo, mayor será el área de medición de temperatura. Pero también tiene en cuenta la distancia a la superficie de medición. La condición principal para un resultado preciso es la imposición de una mancha exclusivamente sobre el material de la superficie. El valor de la temperatura será inexacto cuando se exceda el área.
La resolución óptica es la relación entre el diámetro del punto del dispositivo y la distancia al objeto. Puede variar, según el modelo del dispositivo, de (2: 1) a (600: 1). El valor (600: 1) se refiere a los dispositivos de medición profesionales que se utilizan para realizar mediciones del calentamiento de la superficie de un material en la industria pesada. Para los aparatos semi-profesionales y domésticos, el indicador óptimo es un valor igual a (10: 1).
Diseño de trabajo
Esta característica está determinada por los parámetros del sensor pirométrico. Para la mayoría de los dispositivos, oscila entre (-30) y (+360) grados. Prácticamente todos los tipos de pirómetros se pueden usar para fines domésticos, teniendo en cuenta que la temperatura máxima en el sistema de calefacción puede ser de (110) grados.
Error y coeficiente de radiación.
Esta característica, según la precisión de los ajustes del instrumento, indica el grado de fluctuaciones en los valores de temperatura. En promedio, se permiten desviaciones dentro del 2% de la lectura normalizada.
La emisividad es la relación entre la potencia de la radiación térmica en un determinado índice de temperatura y el mismo parámetro del cuerpo de referencia, que tiene un color absolutamente negro. Para materiales no brillantes, es 0.9−0.95. Es por esta razón que muchos equipos de medición de temperatura remotos están sintonizados a tal número.
Pero si intenta medir con ellos la temperatura de la superficie de aluminio, en el indicador el valor diferirá significativamente del valor real.
Muchos modelos están equipados con un puntero láser para medir la precisión. El punto de luz no está ubicado en el centro, pero indica el borde óptimo del área medida.
Cómo usar pirómetro
Después de comprar un dispositivo de este tipo para medir la temperatura de la superficie, lea las instrucciones detalladas. A pesar de que las reglas de operación no son complicadas, las acciones incorrectas pueden conducir a distorsiones significativas en los índices de temperatura.
Cómo determinar correctamente qué temperatura tiene calentamiento el material :
- El dispositivo debe estar encendido.
- Dirigir el casquillo a la superficie medida.
- Separe el límite del punto de medición con un puntero láser.
- Después de que se active el dispositivo, el valor de la temperatura aparecerá en la pantalla. Los valores pueden ser reemplazados por los siguientes indicadores o grabados en la memoria del dispositivo. Todo depende del modelo seleccionado.
Modelos monocromos
Un dispositivo de un solo color (infrarrojo) está diseñado para determinar solo una onda de calor. Tienen un bajo costo y son un buen dispositivo del tipo portátil. Su principio de funcionamiento es simple: solo tiene que llevar el dispositivo al objeto y presionar el botón deseado. Su ventaja es que las mediciones se pueden realizar a cualquier distancia. En tales dispositivos, hay algunas limitaciones en la medición del diámetro del punto. Y son muy sensibles a la contaminación ambiental. Debido a estas deficiencias, el alcance de su aplicación es limitado, ya que el equipo no funcionará correctamente en una habitación húmeda o contaminada.
El termopar infrarrojo es una versión simplificada de un pirómetro de un solo color. Su característica es la ausencia de electrónica compleja, que se utiliza para amplificar la señal entrante. Esta propiedad se ha convertido en su principal ventaja. El termopar funciona según un principio simple: la radiación se convierte en una señal de termopar no lineal.
Ventajas del termopar:
- La temperatura máxima es mayor que las demás.
- Con dispositivos de medición, buena compatibilidad.
- Bajo precio
Desventajas :
- Amplia gama espectral.
- El error es más del 2%.
¿Qué es un pirómetro de dos colores?
Tal dispositivo apareció relativamente recientemente. Este modelo es más avanzado, que puede medir más de dos ondas emitidas. Su ventaja es que puede funcionar en una variedad de espectros de color. Gracias a estos indicadores, este equipo se puede utilizar en lugares contaminados, ya que la presencia de componentes extraños (vapor, gas, humo y otros) no afecta su funcionamiento.
Este pirómetro también es insustituible en el trabajo con indicadores negros. Determinará con precisión la temperatura del metal sólido, que se vuelve líquido.
Pirómetros de fibra óptica y láser.
El principio de funcionamiento de tales equipos es idéntico a los instrumentos tradicionales. La diferencia es la presencia de cable de fibra óptica. La luz se transporta a través de este cable. Este equipo es bueno porque puede doblar arbitrariamente dicho cable. Gracias a esta calidad, las mediciones se pueden realizar incluso en los lugares más inaccesibles.
Los pirómetros de fibra óptica se usan ampliamente en lugares donde hay un mayor campo electromagnético, y los modelos tradicionales carecen de poder. Están equipados con un enfoque fijo. Estos dispositivos permiten medir la radiación de energía térmica con el diámetro mínimo del punto de 0, 1 milímetros. Pero este enfoque limita la distancia de medición: para que la medición sea precisa, es necesario observar la distancia especificada en la instrucción.
Se instalaron miras láser en pirómetros para tomar medidas a largas distancias. Tales dispositivos son de varios tipos:
- Las miras circulares son los instrumentos más precisos que funcionan eficazmente con diferentes diámetros del lugar que se mide y en cualquier distancia.
- Pirómetro láser con doble haz . Le permite determinar la ubicación y el tamaño del objeto medido. No se recomienda usarlo cerca de él, ya que los números suelen ser muy altos.
- Un pirómetro láser con un solo haz le permite dirigir el dispositivo solo en el centro del punto de energía térmica. La zona de sensibilidad, según el modelo del equipo, puede tener un error de hasta 2 centímetros. Muy a menudo, un defecto similar se encuentra en modelos baratos.