Способы измерения температуры

Температура – неотъемлемая характеристика любого объекта, соответствующая средней энергии  движения его молекул. По температуре мы можем не только выделить объект на фоне других, но и получить достаточно много информации о его текущем состоянии и качественных характеристиках. Поэтому измерение и контроль температуры проводятся при решении многих практических задач с помощью различных средств измерения температуры – начиная с простых жидкостных термометров и заканчивая высокотехнологичными тепловизорами.

В настоящее время различают контактный и бесконтактный (дистанционный) способы измерения температуры. Контактный способ основан на механизме теплопередачи при непосредственном контакте датчика температуры с исследуемым объектом в режиме теплового равновесия системы «объект-датчик». Наглядным примером контактного способа измерения температуры является измерение температуры нашего тела, когда мы укладываем термометр под «мышку» и снимаем измерения только спустя 10 минут, необходимых для принятия термометром температуры нашего тела.

В вышеназванном термометре использован эффект зависимости объема жидкости от температуры. Но более удобными для промышленных целей являются контактные термодатчики, основанные на:

• термоэлектрическом эффекте с использованием термопар;
• зависимости давления жидкости или газа в замкнутом объеме от температуры;
• зависимости электрического сопротивления проводников или полупроводников от температуры.

Контактные термометры доступны по цене, просты в эксплуатации, но область их применения  ограничивается именно необходимостью непосредственного контакта с исследуемым объектом. Очевидно, что большинство контактных термометров не могут быть использованы в зоне высоких температур (от 1000°С и более) по причине их физического разрушения. Также достаточно часто может отсутствовать пространство для их установки, или же установка возможна, но только в труднодоступных местах. Или же существуют особо высокие требования к точности измерений, которые невозможно выполнить из-за влияния датчика, особенно значительного для объектов с малой теплоемкостью. И это далеко не полный перечень причин, по которым выбирают бесконтактный способ определения температуры с помощью пирометров.

Пирометр RY-150 — прибор для дистанционного измерения температуры, действие которого основано на восприятии теплового излучения от объекта. На сегодняшний день различают оптические, цветовые и радиационные пирометры, и в данной статье мы рассматриваем только радиационные пирометры (далее — просто пирометры), как наиболее оптимальные по цене и функциональности и обеспечивающие большую точность измерений.

Действие радиационного пирометра основано на регистрации интегральной мощности теплового излучения от объекта и включает следующие простые этапы:

• фокусировку и направление ИК-излучения на термодатчик;
• возбуждение термодатчика и генерация соответствующего аналогового электрического сигнала на выходе термодатчика;
• обработка и пересчет сигнала процессором пирометра и выдача измеренного значения температуры на дисплей.

Основными техническими характеристиками пирометров являются оптическое разрешение (показатель визирования), температурная чувствительность и погрешность измерений. Лучшие модели современных пирометров RY-150 имеют показатель визирования 8:1, чувствительность в пределах 0,1°С и погрешность измерения в пределах 2-3%. Именно такие характеристики обеспечивают пирометры MVR-Company, рассчитанные на измерения температуры в диапазоне  от -20° до +500°С.

Пирометры RY-150 доступны по цене, отличаются высокой точностью и повторяемостью измерений и являются оптимальным решением для дистанционного контроля температуры в большинстве промышленных приложений. Пользование пирометрами MVR практически не требует обучения, но для изучения основ и методов пирометрии мы рекомендуем вам пройти обучение на курсе «Тепловой метод неразрушающего контроля», который периодически проводится в учебном центре MVR-Company в Санкт-Петербурге.