Принцип работы пирометра

П о большому счету любой инфракрасный термометр является идеальным профессиональным диагностическим инструментом для проведения технического обслуживания, обеспечивающим максимальную точность измерения температуры на любом расстоянии.

Принцип действия бесконтактного термометра заключается в измерении силы теплового излучения, исходящего от объекта преимущественно в диапазонах видимого света и инфракрасного излучения.

Изначально термин «пирометр» использовался для обозначения прибора, предназначенного для измерения температуры по яркости предельно нагретого предмета. На сегодняшний день понятие несколько расширилось, поскольку, с развитием технологий появились абсолютно новые приборы – инфракрасные.

Разновидности приборов:

• Односпектральные. Такие приборы принимают излучения только в одном спектральном диапазоне. Односпектральные приборы в свою очередь подразделяются на радиационные (мощность теплового излучения переводится в температуру) и яркостные (в диапазоне красного света измеряются яркости эталонного объекта и объекта измерения).

• Мультиспектральные. Также их называют цветовыми или пирометрами спектрального отношения.

Сфера применения пирометров

Инфракрасные термометры применяют в различных отраслях. Сфера их применения достаточно широка:

 измерения температур опасных для человеческого организма поверхностей и сред, в том числе, горячих.

 Измерение температурных показателей недоступных и труднодоступных объектов.

 Сканирование для поиска холодных или горячих точек.

 Диагностические работы с электро- и теплооборудованием.

 Быстрое (мгновенное) определение температуры объектов, которые пребывают в движении.

 Профилактика и диагностика ж/д и автотранспорта.

 Поддержание противопожарной безопасности.

 Контроль и проверка систем кондиционирования, вентиляции и отопления.

 Электроаудит и электродиагностика.

 Работы по профилактике оборудования в любой отрасли промышленности.

11. Виды давлений.Манометры

Различают следующие виды давления: барометрическое, абсолютное, манометрическое и вакуумметрическое.

          Барометрическое (или атмосферное) давление pб зависит от места над уровнем моря и от погоды. За нормальное барометрическое давление принимают давление, равное 760 мм рт. ст., что соответствует 101325  С высотой барометрическое давление убывает. В глубоких шахтах барометрическое давление значительно больше, чем на уровне моря.

Давление, вычисляемое по соотношению  , называется абсолютным.

          Абсолютное давление в точке равно сумме внешнего поверхностного и весового давления.

          Если к свободной поверхности приложено барометрическое давление pб, то есть pб=ро  и основное уравнение гидростатики перепишем так

 .

          Давление   носит название манометрического илиизбыточного. Таким образом, манометрическим давлением называется разность между абсолютным давлением pа и барометрическим pб, если pa>рб.

          Если в данной точке жидкости абсолютное давление меньше барометрического, то разность между барометрическим и абсолютным давлениями называется вакуумметрическим давлением pвак.

          Итак, если pa<рб, то

 .

          Абсолютное давление   отрицательным быть не может, поэтому вакуумметрическое давление не может быть больше барометрического.

 U-образный манометр – это жидкостный манометр, состоящий из сообщающихся сосудов, в которых измеряемое давление определяют по одному или нескольким уровням жидкости/16/.

В U-образных стеклянных манометрах свободный конец трубки сообщается с атмосферой, а к другому концу подводится измеряемое давление. Простейшая схема измерения давления жидкостным стеклянным манометром показана на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Схема функционирования  стеклянного   жидкостного  манометра

Деформационные манометры Измеряемое давление или разность давлений определяется по деформации упругих чувствительных элементов: трубчатых манометрических пружин - одно- и двухвитковых, S-образных, винтовых, геликоидальных, спиральных; плоских и гофрированных мембран; мембранных коробок; сильфонов; цилиндрических трубок и стаканов. Пределы измерения от 10 до 2,5 • 10⁹ Па. Простота преобразования давления в упругую деформацию чувствительного элемента и большое разнообразие удобных в эксплуатации конструкций обусловили широкое применение деформационных манометры в химической промышленности наиболее распространены так называемые пружинные манометры с одновитковым трубчатым чувствительным элементом. Под действием давления деформируется сечение пружины и происходит перемещение ее свободного конца, преобразуемое передаточным механизмом в перемещение стрелки, которая показывает давление по шкале. Диапазон измерения обычно от 0,1 до 2500 MПа, погрешность 0,16-4,0%. Чашечный манометр представляет собой разновидность и-образного манометра, у которого одно колено трубки выполнено в виде сосуда с сечением, значительно большим, чем второе. Измеряемое давление, действуя на поверхность рабочей жидкости в широком сосуде, заставляет ее подниматься вверх по стеклянной измерительной трубке. На рис. 3.5 представлена схема чашечного манометра. Пусть под действием измеряемого давления жидкость в измерительной трубке поднимется на высоту Л;, а в широком сосуде опустится на к2, тогда высота столба, соответствующая действительному давлению.На практике чашечные манометры, несмотря на то, что их шкала градуирована в миллиметрах водяного столба, заполняются спиртом плотностью 0,81 г/см3, а образцовые приборы для увеличения точности отсчета снабжаются зеркальной шкалой. Микроманометры являются лабораторными приборами и предназначаются для измерения малых давлений, разрежений или незначительных разностей давлений, определяемых несколькими миллиметрами водяного столба. Применять описанные выше U- образные и чашечные манометры для измерения указанных давлений не оправдано из-за большой погрешности этих приборов. Для уменьшения погрешности в таких приборах применяют специальные оптические устройства, или трубке чашечного манометра придается наклонное положение. При производстве технических измерений и измерений, требующих относительно быстрого отсчета, нашли широкое применение микроманометры с наклонной трубкой, так как микроманометры, снабженные оптическими устройствами, в этом случае неудобны.  Сильфонные манометры предназначены для измерения разрежения и небольших избыточных давлений до 40 кПа. Сильфонный манометр — это деформационный манометр, в котором чувствительным элементом является сильфон, представляющий собой гофрированную тонкостенную металлическую трубку, изготовленную из высокопрочного сплава. Принцип действия сильфонного манометра основан на уравнивании избыточного давления силами упругой деформации сильфона. Избыточное давление подводят внутрь сильфона, при этом длина сильфона увеличивается, вследствие чего стрелка прибора через систему рычагов движется по шкале. Сильфонные манометры выпускаются как показывающие, так и самопишущие (МСС) с часовым механизмом или электроприводом. Класс точности — 1 %, 1,5 %. Тягомеры, напоромеры, тягонапоромеры предназначены для измерения вакуумметрического или избыточного давления неагрессивных газов или воздуха.

Принцип действия тягомеров, напоромеров, тягонапоромеров основан на уравновешивании измеряемого давления силами упругой деформации чувствительного элемента.

Мембранные тягомеры, напоромеры, тягонапоромеры являются показывающими.

Сильфонные тягомеры, напоромеры, тягонапоромеры являются показывающими и сигнализирующими.

Дифманометры-напоромеры предназначены для измерения разности избыточных давлений.

Дифманометры-тягомеры предназначены для измерения разности вакуумметрических давлений.

Дифманометры-тягонапоромеры предназначены для измерения разности вакуумметрических и избыточных давлений неагрессивных газов и воздуха.

Сильфонные тягомеры, напоромеры, тягонапоромеры обеспечивают управление внешними электрическими цепями путем включения и выключения контактов в схемах сигнализации, автоматики и блокировки. Электросигнальный блок имеет взрывозащищенное исполнение.

В качестве датчиков электрического сигнала используют генератор высокой частоты. Вместе с показывающей стрелкой, кинематически связанной с чувствительным элементом, поворачивается ведущий поводок, который перемещает шторку. Как только шторка войдет в зазор одного из датчиков, происходит срыв генерации, и на выходе прибора появляется сигнал «Минимум», «Норма» или «Максимум».

Питание сигнализирующего устройства переменным током напряжением 220 В частотой 50 Гц, разрывная мощность контактов 40 В·А, значение коммутируемого тока 0,01…1 А. Предел допускаемой основной погрешности срабатывания устройства ±2,5 %.

Тягомеры, напоромеры, тягонапоромеры предназначены для работы при относительной влажности окружающего воздуха до 80 %.

Исполнение мембранных приборов обыкновенное, экспортное и тропическое.