Пирометр луч рида с инструкция по эксплуатации

Назначение
Описание
Технические характеристики
Знак утверждения типа
Комплектность
Поверка
Сведения о методах измерений
Нормативные документы
Рекомендации к применению

Назначение

Пирометры частичного излучения ЛУЧ предназначены для измерений температуры бесконтактным методом.

Описание

Принцип работы пирометров частичного излучения ЛУЧ основан на преобразовании лучистой энергии объекта в электрический сигнал с дальнейшим преобразовании его в цифровой код. Конструктивно прибор состоит из фотоприемника и электронного блока. Фотоприемник выполнен в виде металлической трубы, внутри которой образуется оптический канал при помощи входной, двух проходных и выходной диафрагм. В качестве чувствительного элемента используется кремниевый фотодиод ФД-256 (эффективная длина волны 0,92±0,02 мкм), установленный в металлическом держателе. В непосредственной близости от фотодиода установлен термочувствительный элемент (транзистор), сигнал которого используется для термокомпенсации фотодиода, т.е. для исключения влияния собственной температуры фотодиода на показания прибора.

Технические характеристики

Диапазон измерений, °С………………………………………………………..от 700 до 1800.

Пределы допускаемого значения относительной погрешности

при измерении температуры, % (от измеряемой температуры)………………………±1.

Дополнительная погрешность при изменении температуры окружающей

среды на 20 °С, %, не более……………………………………………………………..0,3

Показатель визирования, не более……………………………………………………..1:35

Установка коэффициента излучения:

диапазон………………………………………………………………….от 0,25 до 1,0

шаг…………………………………………………………………………………..0,05

Время измерения, с…………………………………………………………………………5

Температура окружающей среды, °С………………………………………..от +5 до +40

Масса прибора, кг………………………………………………………………………..0,7

Габаритные размеры, мм:

фотоприемника……………………………………………………..диаметр 20 х 310

приборного блока………………………………………………………….164 х 84 х 42

Средний срок службы, лет………………………………………………………………….9

Знак утверждения типа

наносится на тыльную сторону электронного блока голографическим методом, а также на титульный лист «Руководства по эксплуатации» типографским способом.

Комплектность

Пирометр ЛУЧ — 1 шт.

Элемент «Крона» — 2 шт.

Футляр — 1 шт.

Руководство по эксплуатации — 1 экз.

Поверка

осуществляется в соответствии с документом 4211.001.48036674-99 МП «Методика поверки пирометра частичного излучения ЛУЧ», являющимся разделом 9 Руководства по эксплуатации 4211.001.48036674-99 РЭ, согласованным ФГУП «ВНИИОФИ» 11.06.1999 г. Основные средства поверки:

Излучатель-модель АЧТ диапазон рабочих температур от 700 до 1800 °С, погрешность не более 0,4 %, диаметр излучающей полости не менее 20 мм.

Сведения о методах измерений

содержатся в Руководстве по эксплуатации.

Нормативные документы

1.    ГОСТ 28243-96 Пирометры. Общие технические требования.

2.    ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.

3.    ТУ 4211.001.48036674-99

Рекомендации к применению

— вне сферы государственного регулирования.

Для замеров температуры существует множество полезных гаджетов, не только привычные нам термометры. Один из них — пирометр, компактный, удобный и высокоточный прибор. Где он пригодится, как правильно мерить температуру и не допустить ошибок при использовании гаджета? Об этом — в нашем материале.

Зачем нужен пирометр

Пирометр — это прибор для удаленного измерения температуры поверхности разных объектов. Обычные термометры должны находиться непосредственно в зоне измерения температуры, а пирометр способен определить нагрев на расстоянии.

Принцип работы основан на инфракрасном излучении. Чем горячее поверхность, тем больше ИК-лучей она выделяет. Специальный датчик пирометра считывает инфракрасное излучение и передает данные на микропроцессор. Последний выполняет обработку и выводит показания температуры на дисплей. Для удобства и точности измерений большинство пирометров имеют специальный луч-маркер, указывающий пятно замера датчиком.

Удаленное измерение температур часто требуется в промышленности. Однако пирометр полезен и в различных бытовых ситуациях.

• На кухне. Пирометром можно замерить температуру поверхности сковороды, масла во фритюрнице, электрического чайника и так далее.
• В гараже. Замер температур на входном патрубке термостата, на поверхности радиатора и других комплектующих автомобилей.
• В отоплении. Быстрый и удобный способ замерить качество прогрева радиаторов отопления, теплого пола или нагрев отдельных элементов котла. Дополнительно с помощью пирометра вы можете замерить даже промерзание стен.
• При ремонте и диагностике техники. Пирометром можно определить перегрев каких-либо электрических соединений и комплектующих.

Пирометр нельзя назвать универсальным прибором. Прежде всего, он измеряет температуру только на поверхности. С помощью пирометра нельзя, например, узнать температуру в духовке. Датчик зафиксирует лишь нагрев стенок внутри. То же самое касается готовности блюд — там важна именно внутренняя температура, которую лучше замерить с помощью термощупа. Как выбрать этот кухонный прибор, мы рассказали в отдельном материале.

Искать проблемы в электрощитке лучше с тепловизором. Пирометром придется делать замеры на каждом отдельном кабеле. Прибор пригодится только там, где нужно получить поверхностную температуру объекта. Но и здесь имеются несколько нюансов.

Ошибки при использовании пирометра

Чтобы избежать погрешностей при измерении температуры, надо правильно выполнять замеры. Рассмотрим несколько распространенных ошибок при использовании пирометра.

Неправильно выбрать расстояние

Оптическое разрешение — один из ключевых параметров пирометра. Он обозначается парой чисел, разделенных двоеточием. Например, параметр 12:1 показывает, что для правильного замера температуры следует расположить прибор на расстоянии 12*S от объекта. S — это диаметр пятна, с которого датчик снимает показания. Чем больше первое значение, тем лучше фокусируется пирометр.

Проще всего представить обычный фонарик — диаметр светового пятна напрямую зависит от расстояния до поверхности. Точно так же и с пирометром. Предположим, вам нужно снять показания температуры c поверхности чипа диаметром приблизительно три сантиметра. Рассчитаем по формуле оптимальное расстояние для пирометра с оптическим разрешением 12:1.

L = S*12 = 3 * 12 = 36 см.

Если вы неправильно выберете расстояние, то прибор покажет среднюю температуру всех объектов, попавших в зону пятна. В случае с чипом под замер попадет еще и окружающий его текстолит. Это, конечно, внесет погрешность.

Не учитывать препятствия на пути

Любые предметы между объектом измерения и пирометром вносят погрешность. Типичная ошибка пользователей — проводить замеры через стекло. В этом случае прибор покажет поверхностную температуру именно стекла. Аналогично уменьшают точность и газообразные вещества — горячий пар, туман и даже сильная пыль.

Не учитывать коэффициент эмиссии

Каждый материал имеет свой коэффициент отражения тепла — до единицы. Чем  меньше это значение, тем больше будет погрешность при измерении. Как правило, это касается блестящих и полированных поверхностей.

Минимизировать погрешность можно по-разному. Самый простой способ — купить пирометр с настраиваемым коэффициентом эмиссии. Достаточно выставить нужное значение через настройки, определив материал измеряемого предмета и коэффициент по таблице.

Другой способ — искусственно повысить коэффициент. Например, в некоторых случаях для  этого потребуется малярный скотч – если речь идет о полированных металлических поверхностях. Скотч передаст тепло от поверхности металла. В качестве альтернативы можно использовать черную изоленту. Ее коэффициент приблизительно равен 0,95 (как и заводской параметр эмиссии у большинства пирометров). Подойдет для не сильно горячих предметов — иначе изолента просто расплавится.

Выводы

Пирометр — полезный измерительный прибор, который пригодится в самых разных ситуациях. Однако не стоит забывать, что он показывает только температуру поверхности. Для получения максимально достоверных измерений правильно выбирайте расстояние, исключайте наличие препятствий и по возможности учитывайте коэффициент эмиссии.

Приложение к свидетельству № 6627

об утверждении типа средств измерений

Лист № 1

Всего листов 3

ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Пирометры частичного излучения ЛУЧ

Назначение средства измерений

Пирометры частичного излучения ЛУЧ предназначены для измерений температуры

бесконтактным методом.

Описание средства измерений

Принцип работы пирометров частичного излучения ЛУЧ основан на преобразовании

лучистой энергии объекта в электрический сигнал с дальнейшим преобразовании его в

цифровой код. Конструктивно прибор состоит из фотоприемника и электронного блока.

Фотоприемник выполнен в виде металлической трубы, внутри которой образуется оптический

канал при помощи входной, двух проходных и выходной диафрагм. В качестве

чувствительного элемента используется кремниевый фотодиод ФД-256 (эффективная длина

волны 0,92±0,02 мкм), установленный в металлическом держателе. В непосредственной

близости от фотодиода установлен термочувствительный элемент (транзистор), сигнал

которого используется для термокомпенсации фотодиода, т.е. для исключения влияния

собственной температуры фотодиода на показания прибора.

Рисунок 1 – Фото пирометра частичного излучения ЛУЧ

Метрологические и технические характеристики

Диапазон измерений,

°

С ……………………………….………………….……от 700 до 1800.

Пределы допускаемого значения относительной погрешности

при измерении температуры,

%

(от измеряемой температуры)………………………±1.

Лист № 2

Всего листов 3

Дополнительная погрешность при изменении температуры окружающей

среды на 20

°

С, %, не более …………………………………………..…………….….. 0,3

Показатель визирования, не более …………………………………………….……….1

:

35

Установка коэффициента излучения:

диапазон ………………………………………………………………….от 0,25 до 1,0

шаг ……………………………………………………………………….………….0,05

Время измерения, с ………………………………………………………….……..………5

Температура окружающей среды,

°

С …….……………………..…………..от +5 до +40

Масса прибора, кг ……………………………………………………….….…….…..… 0,7

Габаритные размеры, мм:

фотоприемника ………………………………………..……………диаметр 20

´

310

приборного блока ………………………….………………………..…….164

´

84

´

42

Средний срок службы, лет ………………………………………………………………….9

Знак утверждения типа

наносится на тыльную сторону электронного блока голографическим методом, а также на

титульный лист «Руководства по эксплуатации» типографским способом.

Комплектность средства измерений

Пирометр ЛУЧ – 1 шт.

Элемент «Крона» — 2 шт.

Футляр — 1 шт.

Руководство по эксплуатации – 1 экз.

Поверка

осуществляется в соответствии с документом 4211.001.48036674-99 МП «Методика поверки

пирометра частичного излучения ЛУЧ», являющимся разделом 9 Руководства по

эксплуатации 4211.001.48036674-99 РЭ, согласованным ФГУП «ВНИИОФИ» 11.06.1999 г.

Основные средства поверки:

Излучатель-модель АЧТ диапазон рабочих температур от 700 до 1800

°

С, погрешность не

более 0,4 %, диаметр излучающей полости не менее 20 мм.

Сведения о методиках (методах) измерений

содержатся в Руководстве по эксплуатации.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к пирометрам

частичного излучения ЛУЧ

1. ГОСТ 28243-96 Пирометры. Общие технические требования.

2. ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений

температуры.

3. ТУ 4211.001.48036674–99

Лист № 3

Всего листов 3

Рекомендации по областям применения в сфере государственного регулирования

обеспечения единства измерений

— вне сферы государственного регулирования.

Изготовитель

ООО Инженерно – Технологическая фирма «Рида-С» (ООО ИТФ «Рида-С»)

Юридический адрес: 443063, г. Самара, Ново-Вокзальный тупик, д. 21/36, оф. 28

Тел./846/ 221-14-59, 379-85-80, email:

.

Испытательный центр

Федеральноегосударственноеунитарноепредприятие«Всероссийскийнаучно-

исследовательский институт оптико-физических измерений» (ФГУП «ВНИИОФИ»)

119361, г. Москва, ул. Озерная, 46

тел. (495) 430-42-89, факс (495) 437-31-47

Аттестат аккредитации ФГУП «ВНИИОФИ» по проведению испытаний средств измерений в

целях утверждения типа № 30003-14 от 23.06.2014 г.

Заместитель

Руководителя Федерального

агентства по техническому

регулированию и метрологии________________ С.С. Голубев

М.п.«___»___________2015 года

Готовы поверить данное средство измерений.

Поверка средств измерений.

Для измерения температуры бесконтактным методом в металлургии, кузнечно-штамповочном производстве, производстве строительных материалов, инструментальном производстве. Объектом измерения могут быть металлы, их расплавы, заготовки в печи, закалочные ванны, строительные материалы (известь, керамика и пр.).

Скачать

Пирометр — это наиболее доступный и безопасный прибор для бесконтактного измерения температуры.

Причем он широко используется как в электричестве, так и в системах теплоснабжения.

Однако область его применения только этими отраслями не ограничивается. С его помощью замеряют температуру движущихся частей механизмов. Например, чтобы выяснить греется подшипник на двигателе или нет.

Выявляют перепады температур на смежных поверхностях – цилиндры компрессора в холодильных установках, или отдельные детали внутри автомобиля.

Допустим у вас греется двигатель по неизвестной причине и вам нужно выяснить почему. Для этого пирометром сначала замеряете температуру на выходном патрубке термостата и сравниваете ее с температурой радиатора.

Если разница очень большая, тогда скорее всего виноват термостат.

Еще один из вариантов применения – измерение температуры раскаленного металла для его правильной обработки.

Если это делать классическими термометрами, то вы потеряете драгоценное время на нагрев самой термопары. А беспроводным термокрасным пирометром, все это занимает буквально мгновение.

Вот сводная графическая миниатюра и расшифровка возможностей и областей применения пирометров:

Почему пирометр врет — причины

Прибор этот безусловно хороший, но давайте подробнее рассмотрим вопрос, как же им правильно пользоваться. Ведь простое наведение лазерного луча и считывание показаний на электронном табло, не всегда гарантирует и дает корректные результаты.

При замерах существует множество погрешностей, о которых большинство пользователей даже не догадывается. Измерение температур при помощи оптического прибора, отличается от измерения температуры приборами контактными.

Вот основные ошибки, которые допускают новички:

Рассмотрим все эти моменты более подробно.

Погрешность при отражении луча и коэффициент излучения

Когда вы измеряете градусы контактным термометром, вы по факту делаете замер только температуры тела. А вот если вы попытаетесь тоже самое проделать на некотором расстоянии, то вы попутно измерите все те волны и лучи, которые не зависимо от вашего желания так или иначе попадают в объектив пирометра.

А попадает туда не только то излучение, которое испускает тело.

И если при этом не знать как правильно настраивать пирометр, то прибор будет показывать полную белиберду.

Что это за помехи, которые влияют на точность измерения? При работе с инструментом в его объектив попадает 3 составляющих:

Пропускаемые лучи в расчетах обычно не учитываются, потому то большинство тел попросту непрозрачны для них. Поэтому в расчет берутся только две величины:

Причем вас в большей степени должен интересовать именно коэфф. излучения, так как это и есть та самая температура, которую имеет тело.

Коэффициент эмиссии (излучения) — это величина, которая показывает сколько процентов от всего излучения составляет именно тепло. Остальное может быть отраженный свет или свет, который проходит сквозь тело.

В этом плане стоит заметить, что пирометр не может измерять температуру предмета, который находится за стеклом, в дыму или тумане.

Стекло для оптики прибора – это не прозрачный элемент, а отдельный объект, выделяющий свое собственное излучение. Поэтому его нужно убирать из области замера.

Большинство тел и поверхностей нас окружающих, имеют коэффициент излучения равный 0,95. Именно такие заводские настройки изначально выставляются на приборах.

Причем на дешевых моделях, они жестко встроены в программную составляющую раз и навсегда, и изменить вы их не сможете. На более дорогих аппаратах, данный коэфф. можно регулировать вручную.

Для чего это необходимо делать? У разных по составу и свойствам тел, коэфф. излучения отличается. И чем он выше, тем точнее будут результаты измерения температуры пирометром.

Например, если он составляет величину К=0,95, то у вас на отражение остается всего 5%. Ошибка, которую будут вносить эти самые 5%, будет крайне мала и ей можно пренебречь.

Но дело в том, что на практике как в электричестве, так и в отоплении, нас мало интересуют предметы с высоким коэффициентом излучения. К таковым относятся стены, пол, поверхность стола, предметы мебели и т.д.

Пирометром мы в первую очередь измеряем медные или алюминиевые контакты, радиаторы батарей отопления, трубы, хромированные полотенцесушители и т.п.

Все они имеют яркую блестящую поверхность, которая как раз-таки и вносит существенную ошибку в данные замеров. При этом есть определенный нюанс.

Разница показаний при замерах нагретых и холодных тел

К примеру, если у вас предмет имеет температуру окружающей среды, то излучает и отражает он приблизительно одну и ту же температуру. Но если его при этом нагреть, то сразу же появится погрешность, существенно искажающая реальные данные.

Чтобы удостоверится во всем вышесказанном, можете сами провести простейший эксперимент. Возьмите блестящую кастрюлю и какую-нибудь книжку.

Далее проведите замеры на них одним и тем же пирометром. Чтобы повысить точность эксперимента, старайтесь делать замеры в одной точке.

Результаты у вас точно не будут одинаковыми, правда сильной разницы вы не увидите. Если перепроверить это дело контактным термометром, то отклонения будут составлять всего 2-3 градуса.

Но это все будет справедливо только при комнатной температуре предметов. А что будет, если в кастрюлю залить горячую воду?

Измерения в этом случае тут же пойдут в разнос.

Это говорит о том, что температура нагретых гладких блестящих поверхностей, просто так пирометром не измеряется.

Поэтому, когда в видеороликах показывают, насколько элементарно бесконтактным измерителем определить температуру батарей или контактов, не сильно доверяйте данной рекламе.

Таблица коэффициентов излучения разных материалов

В большинстве случаев, нельзя просто так направить луч, нажать курок и тут же получить правильный результат измерения на табло. На блестящих нагретых предметах все пирометры начинают сильно врать.

И зависит эта погрешность напрямую от коэффициента излучения. Вот подробная таблица коэффициентов излучения различных материалов. Этими данными необходимо пользоваться каждый раз при замерах пирометрами.

Чтобы повысить точность измерений, стоит покупать более дорогие модели с возможностью выставления этих коэфф. внутри программных настроек.

Замерить температуру материалов, которых нет в таблице, можно двумя способами. Использовать “мишень” с известным коэфф., накладывая ее на измеряемый объект.

Или сначала определить контактным термометром температуру поверхности, и затем меняя значения в приборе, добиться примерного совпадения.

Как правильно измерять температуру бесконтактным способом

Процесс правильного замера пирометром будет выглядеть следующим образом.

Определяете материал из которого сделан предмет (сталь, медь, алюминий). Далее в таблице ищите его коэффициент излучения и заносите эту поправку в сам прибор.

И только после этого направляете луч инфракрасного пирометра на объект.

При таком измерении вы действительно получите близкие результаты к фактической температуре. Ну а те девайсы, в которых заводом жестко установлен коэфф.=0.95, попросту будут врать при каждом замере.

Под каким бы углом вы не направляли луч, как близко бы не подносили прибор к поверхности, искажения в любом случае будут. И здесь речь уже идет не об одном или двух градусах.

Погрешность может составлять десятки единиц!

На каком расстоянии можно работать пирометром

Кстати, отдельно стоит сказать о расстоянии. По сути, луч пирометра измеряет температуру некой точки или круга.

При этом не путайте точку лазерного целеуказателя и пятно замера. Это разные вещи. Они отличаются размерами на несколько порядков.

Если вы находитесь на большом расстоянии от объекта, то и это пятно или круг увеличиваются по площади. Соответственно для более точных измерений, прибор следует подносить как можно ближе.

Например, у большинства моделей, конус который они видят, имеет соотношение 12 к 1.То есть на расстоянии в 1.2 метра, вы можете без погрешности измерить температуру тела диаметром 10см, не более.

Хоть это и считается нормальным параметром, но лучше подносить прибор поближе. Так как при замере у вас может дрогнуть рука, либо прицел собьется, и в итоге вместе с требуемой поверхностью, вы измерите и соседнюю, которая внесет свой вклад в общие показания.

Так как указано на фото ниже, измерять температуру модульных автоматов не желательно. Вы невольно вместо одной фазы, захватите и соседнюю, что внесет ошибку в данные. Расстояние между ними слишком маленькое.

То же самое относится и к замерам клеммных колодок и зажимов. Подносить пирометр к ним нужно максимально близко. 

Измерение температуры в холоде

Еще не забывайте про температуру окружающей среды. Многие пользователи жалуются, что отдельные модели пирометров, начинают безбожно врать при температурах ниже комнатной.

То есть, они берут прибор, выходят в котельную, подвал или гараж и там пробуют им “пострелять” температуру. В итоге получают совершенно странные результаты.

Дело здесь в том, что любой электроникой, тем более измерительной, нельзя пользоваться пока температура прибора не выровняется с температурой окружающей его среды.

Вынесли пирометр на улицу или в гараж, выдержите его минут 10-20, и только после этого приступайте к измерениям.

Речь конечно не идет о том, что прибор нужно замораживать до минусовых температур. Здесь он врать, скорее всего будет безбожно, так как не рассчитан на работу в таких условиях. В остальных случаях, благодаря такой “выдержке”, погрешность уменьшается.

Еще один важный параметр пирометра помимо точности – частота обновления показаний. Особо важно иметь высокую частоту при сканировании и сравнении температур на больших поверхностях.

Прибор в этом случае, как бы имитирует работу тепловизора и ищет максимумы и минимумы.

Очень хорошими показателями считаются результаты от 250мс и меньше. Обладают подобными параметрами только известные бренды. Например, тот же Fluk.

Проверка пирометром систем отопления

Какой вывод из всего вышесказанного можно сделать? Безусловно, пирометр штука полезная, но применять его нужно там, где действительно требуется именно бесконтактное измерение температуры.

Например, электрические контакты находящиеся под напряжением. Здесь он действительно помогает безопасно выявить плохое соединение еще до того, как ситуация станет критичной.

Не всем электрикам в этом деле доступны тепловизоры. 

А вот для людей профессионально занимающихся системами отопления, подобные девайсы оказываются не нужными, и в некоторой степени даже вредными. Замерять температуру отопления пирометрами очень сложно.

Даже на крашенной белой глянцевой поверхности радиатора, достаточно три раза щелкнуть пирометром по одному месту, и у вас получится три разных значения температуры. Не говоря уже про хромированные трубы.

Если у вас блестящие медные трубы на выходе из котла, то замеры могут показать разбежку в 20 и более градусов, по сравнению с датчиком котла. Вот и думайте после этого, что же в системе неисправно.

На практике появляется слишком много факторов, искажающих реальное состояние дел. Чтобы добиться приемлемых результатов измерений на трубах и батареях, придется брать некую пленку или малярный скотч с постоянным коэффициентом отражения, наклеивать эту штуку на поверхность, и только после этого проводить измерения.

Спрашивается, зачем создавать себе такие сложности, если есть более эффективные контактные термометры. Время замера у которых всего несколько секунд и гарантированно точный результат до десятых долей градуса появляется у вас на экране.

Что касается теплых полов, здесь не все однозначно. 

Например, температуру стяжки пирометром еще можно измерить довольно точно. А вот если она будет закрыта плиткой, то погрешность моментально возрастает.

Производители безусловно знают об этих проблемах и постоянно совершенствуют приборы. Поэтому если уж и собрались покупать пирометр, выбирайте качественную модель.

Хорошие варианты можно подобрать и заказать вот здесь.

Есть относительно недорогие модели, снабженные выносным датчиком термопары.

С его помощью можно составлять и вносить собственные таблицы поправочных коэффициентов любых материалов. Один раз делаете замер нужной поверхности датчиком, сравниваете результат и вносите корректировку.

После этого можно спокойно стрелять лучом пирометра и не бояться ошибок. У китайцев такую модель можно заказать отсюда.

Если вам интересна эта тема и хочется заниматься измерениями пирометром более профессионально, а не только на бытовом уровне, скачайте и ознакомьтесь с двумя полезными брошюрами по данной тематике: