Jak działają termometry na podczerwień?

Co to są termometry na podczerwień?

Pirometry są wykorzystywane raczej w zastosowaniach rzemieślniczych i przemysłowych, w prywatnym gospodarstwie domowym i warsztacie częściej występują termometry na podczerwień. Pirometr jest składem z greckich słów „ogień” i „wymiar, skala” . „Ogień” wydaje się być w tym przypadku obrazowo nastawionym na bardzo wysokie temperatury, które mogą być rejestrowane przez przyrządy pomiarowe.

W zależności od modelu termometr na podczerwień lub pirometry są w stanie mierzyć temperaturę od -50 do +5000 °C - całkowicie bezdotykowo. Aby określić temperaturę powierzchni obiektów, nie muszą one znajdować się bezpośrednio z nimi. Zamiast tego urządzenia obejmują promieniowanie cieplne lub podczerwone, emitowane przez każdy obiekt, którego temperatura jest wyższa od zera absolutnego 0 kelwinów (co odpowiada -273,15 °C). Termometr na podczerwień Termometr na podczerwień do bezdotykowego pomiaru powierzchni.

Działanie termometrów na podczerwień

Każdy „ciepły” przedmiot emituje promieniowanie elektromagnetyczne proporcjonalnie do jego własnej temperatury. Promieniowanie podczerwone stanowi część tego promieniowania (w skrócie: Promieniowanie podczerwone). Są to fale elektromagnetyczne, które nie są widoczne dla ludzkiego oka, ale mogą być postrzegane jako czynniki wywołujące.

W zależności od długości fali można dokonać rozróżnienia między podczerwieni (najbliższą widocznej światłu), podczerwienią a podczerwienią (najbliższą mikrofonowi). Im wyższa temperatura mienia, tym wyższe promieniowanie podczerwone i tym krótsza jest długość fali promieniowania. Termometr na podczerwień Pirometr termowizyjny łączy zalety obu technologii.

Do pomiaru temperatury pirometr lub pirometry, w określonym obszarze obiektu, tzw. punkcie pomiarowym. Za pomocą optyki wejściowej lub obiektywu skupiane jest promieniowanie podczerwone emitowane przez obiekt i skupiane na elemencie detekcyjny. Jest to czujnik, który przekształca promieniowanie w proporcjonalny sygnał elektryczny i przekazuje go dalej. Sygnał jest wzmacniany, przetwarzany i pokazywany w odpowiedniej wielkości wyjściowej na wyświetlaczu urządzenia do pomiaru temperatury.

 

Termometry na podczerwień z kamerą termowizyjną nie podają wartości numerycznej pomiaru, lecz tworzą obraz termiczny, który uwidacznia różnice temperatury na powierzchniach za pomocą optycznego wyróżnienia. Dokładność pomiaru temperatury w podczerwieni w dużym stopniu zależy od stopnia emisji badanego obiektu. Opisuje miarę właściwego promieniowania cieplnego ciała w stosunku do hipotetycznego ciała czarnego, które całkowicie pochłania całe promieniowanie.

Stopień emisyjności odgrywa tak decydującą rolę, dlatego są przedmioty, które mogą być bardzo gorące, ale słabo emitują promieniowanie podczerwone, co jest uzasadnione ich właściwościami materiałowymi. Aby zinterpretować intensywność emitowanego promieniowania i móc z niego wyprowadzić właściwą temperaturę, należy znać emisyjność odpowiedniego materiału lub ciała.

Beton, cegła, marmur, laminat i płytki mają wysoki współczynnik emisyjności, więc emituje dużo ciepła. Nadają się one bardzo dobrze do bezdotykowego pomiaru temperatury. Średnia emisyjność płyty pilśniowej, tapet, lakieru i ceramiki. Porcelana, korek i bawełna mają niską emisyjność, więc prawie nie emitują ciepła, gdy są gorące.

Różne typy termometrów na podczerwień i pirometrów

Pirometr na podczerwień lub pirometry są dostępne w różnych wersjach i nadają się do różnych zastosowań. W ofercie sklepu Conrad Electronic znaleźć można  między innymi następujące typy urządzeń do pomiaru temperatury na podczerwień - poręczny termometr na podczerwień w metalowej obudowie.

Termometry kieszonkowe

Małe, kompaktowe i poręczne termometry na podczerwień lub pirometry, idealnie nadają się do użytku codziennego i w domu. Wiele modeli jest wyposażonych w cyfrowy wyświetlacz i posiada mniejsze funkcje dodatkowe, na przykład zintegrowany stoper lub latarkę.

Niektóre termometry są dodatkowo wyposażone w brelok, klips lub uchwyt na pasek, aby móc wygodnie transportować i być zawsze w zasięgu ręki. Ponadto istnieją modele wyposażone w czujnik wkłuwany i wbudowany czujnik temperatury. Idealnie nadają się do pomiarów artykułów spożywczych. Termometr na podczerwień jako pistolet pomiarowy.

Pistolet pomiarowy

Pistolety pomiarowe są większe niż termometr kieszonkowy i z reguły mają wiele różnych funkcji. Dostępne są na przykład laserowe termometry na podczerwień, wyposażone w typ wskaźnik laserowy do precyzyjnego namierzania. Niektóre modele posiadają funkcję alarmu, która natychmiast sygnalizuje przekroczenia zaprogramowanych wartości granicznych.

Oprócz wartości pomiaru na wyświetlaczu często podawane są również inne informacje, takie jak minimum, maksimum, wartość średnia lub wartość różnicowa. Termometr ze slotami do kart pamięci SD lub zintegrowaną pamięcią umożliwia zapisywanie wartości pomiarowych i tym samym analizę serii pomiarowych. W porównaniu do pirometrów IR i termometrów w formacie mini pistolety pomiarowe często mają wyższą rozdzielczość optyczną, dzięki czemu możliwa jest większa odległość od obiektu pomiarowego podczas pomiaru.

Pirometr w postaci pistoletów pomiarowych może być używany na wiele sposobów, na przykład do pomiaru temperatury ogrzewania, ciepłej wody użytkowej, silników, pieców, powierzchni do gotowania lub lodówek. Wizualny termometr na podczerwień z obrazem termowizyjnym.

Termometr na podczerwień z kamerą termowizyjną

Termometr na podczerwień ze zintegrowaną kamerą termowizyjną oferuje korzyści w zakresie pomiaru temperatury większego area. Obrazy termiczne wskazują na możliwe różnice temperatur w badanym zakresie. Jest to na przykład przydatne do identyfikacji zimnych murów w pomieszczeniach, które są podatne na pleśń.

W ten sposób można również znaleźć wycieki ciepła w oknach i drzwiach, a także nierównomierny rozkład ciepła w grzejnikach lub systemach grzewczych.

Newsletter

DARMOWY PORADNIK BUDOWLANY

RAZ W TYGODNIU NA TWÓJ E-MAIL

Zapisz się

Kryteria zakupu termometrów na podczerwień - co jest ważne?

Termometr na podczerwień lub pirometry powinny być dostosowane do ich odpowiednich zastosowań. Zaczyna się od zakresu pomiarowego detekcji temperatury . Termometr bezdotykowy używany głównie do pomiaru temperatury fasad, okien i drzwi nie musi być w stanie zmierzyć maksymalnej temperatury +2000 °C. W odwrotnym przypadku pirometry o bardzo ograniczonym zakresie pomiarowym są mniej odpowiednie do zastosowań przemysłowych.

Dokładność mierników temperatury również odgrywa ważną rolę, zwłaszcza gdy wymagane są precyzyjne wyniki pomiarów. Dokładność podstawowa wynosząca na przykład ±1 % lub ±1 stopni Celsjusza oznacza, że rzeczywista wartość może się różnić o 1% lub 1 stopień Celsjusza w górę lub w dół. Termometr na podczerwień mierzy temperaturę, obserwując plamkę pomiarową na badanym obiekcie. Im dalej termometr będzie usunięty, tym większy będzie punkt pomiarowy.

Termometr na podczerwień z okrągłym laserem W takich przypadkach ważna jest bardzo dobra rozdzielczość optyczna. Termometr na podczerwień, wyposażony w wysokiej jakości systemy soczewek, pracuje bardzo dokładnie również na większych odległościach od mierzonego obiektu. W tym kontekście należy wziąć pod uwagę kluczową wartość rozdzielczości optycznej, tak zwaną optykę pomiarową. Jest to stosunek między odległością a rozmiarem punktu pomiarowego.

 

Na przykład optyka pomiarowa 10:1 wskazuje, że punkt pomiarowy ma średnicę 1 cm, gdy znajduje się 10 cm od czujnika termometru. Przy zakupie termometrów na podczerwień lub pirometrów należy zwrócić uwagę na podaną emisyjność, dla której urządzenie zostało skalibrowane. Modele o emisyjności 0,95 mogą bez problemu mierzyć materiały, takie jak beton, drewno lub powierzchnie lakierowane. Nie nadają się one jednak do pomiarów przedmiotów o niższej emisyjności.

Dzięki wysokiej jakości pirometrom emisyjność można indywidualnie regulować , ale musisz dokładnie wiedzieć, z jakim materiałem masz do czynienia i jaką to emisyjnością. W tym celu dostępne są tabele wskaźników emisji, w których wiele materiałów jest uporządkowana według rodzaju i rodzaju oraz zawiera wykaz ich odpowiednich współczynników emisji.

Termometry na podczerwień mogą być stosowane w różnych temperaturach otoczenia. W przypadku gwałtownego przejścia do trybu pracy, może to mieć negatywny wpływ na wartości pomiarowe. Z tego powodu należy uwzględnić pewien czas dostosowania termometru na podczerwień do odpowiedniej temperatury otoczenia. W przypadku większych wahań temperatury termometr powinien przechowywać się w nowym otoczeniu przez co najmniej pięć minut, zanim będzie można go zmierzyć.

Źródło i zdjęcia: Conrad Electronic