- echome.ru
- Сайт посвященный измерительным приборам…
- Пирометр Ada Tempro 300
- Конструктивные особенности и основы работы
- Технические характеристики
- Видео по теме
- Почему врёт бесконтактный ИК термометр (пирометр)
- Для начала немножко теории.
- Итак, какие факторы влияют на точность измерения промышленного пирометра?
- В чём отличия между промышленным пирометром и ИК термометром для измерения температуры тела?
- Как работает ИК термометр температуры тела?
echome.ru
Сайт посвященный измерительным приборам…
Пирометр Ada Tempro 300
Практически в любой производственной, промышленной сфере жизнедеятельности человека или в бытовом применении может потребоваться быстрое и точное определение температурных характеристик поверхности объектов без непосредственного воздействия на него средств измерения. Одним из весьма распространенных среди такого типа приборов является пирометр Ada TemPro 300, с помощью которого бесконтактным методом можно получить достоверную и актуальную информацию о температуре обследуемого тела.
Отличные технические характеристики и достаточно бюджетная стоимость делают этот инструмент незаменимым помощником в различных отраслях:
- в стеклоплавильном, керамическом и целлюлозно-бумажном производстве;
- в тепло- и электроэнергетике;
- в химической, нефтехимической, металлургической отраслях;
- в сфере ЖКХ, гражданского и военного строительства;
- в диагностических и ремонтных сервисных центрах и мастерских: автомобильных, компьютерных и т.д.;
- в спасательных, охранных и противопожарных системах;
- во всевозможных работах, при выполнении которых необходимо неконтактное измерение температурного режима объектов.
Достаточный для проведения большинства работ диапазон возможных для регистрации температур составляет -32…+350°С и относит Ada TemPro к низкотемпературным измерителям. Инструмент подойдет для работы с поверхностями различного рода: твердыми телами (в том числе сыпучими), жидкостями, химическими реагентами, расплавами металлов, плаcтмасс и т.д. Из непромышленных материалов можно назвать пищевые продукты и фармацевтическую продукцию.
Конструктивные особенности и основы работы
Принцип действия устройства основан на получении и преобразовании встроенным термодатчиком теплового электромагнитного излучения, которым в той или иной степени интенсивности обладает практически каждое тело. Полученная энергия преобразуется в энергию внутреннего электрического сигнала, результат которой фиксируется на жидкокристаллическом монохромном дисплее высокой степени контрастности.
Пластмассовый ударопрочный корпус выполнен в фирменных красно-черных цветах ADA Instruments. Материал корпуса устойчив к воздействию внешних термических факторов: перепадам температур окружающей среды, нагреванию и охлаждению.
Выполненный в пистолетообразной форме инструмент очень удобно лежит в руке, эргономичная рукоять имеет рифленую поверхность и исключает возможность случайного выскальзывания пирометра. Измерение производится путем наведения прибора на исследуемый объект и плавного нажатия на клавишу-курок.
Встроенный лазерный маркер-указатель одноточечного типа способствует аккуратному прицеливанию на конкретную точку объекта или его область, что весьма упрощает работу оператора, особенно при исследовании тел малого размера.
К дополнительному функционалу можно отнести:
- возможность непрерывного измерения температур;
- функция HOLD позволяет сохранять (удерживать) на экране значение измеренного показателя;
- голубая светодиодная подсветка обеспечивает возможность выполнения работ и в условиях недостаточной освещенности.
Высокое оптическое разрешение (12:1) позволяет выполнять замеры на значительном расстоянии от излучающего объекта, фиксированный коэффициент излучения делает возможным обследование большинства типов поверхностей. Для «нестандартных» материалов в конечные результаты необходимо вносить поправки, приведенные в специально разработанных табличных схемах.
Температурная погрешность измерений лежит в пределах 1,5°С, важно помнить, что чем ближе аппарат расположен по отношению к объекту, тем более точные показания будут отсняты.
В стандартную комплектацию входят:
- сам пирометр;
- аккумуляторный элемент питания 9 В типа «Крона»;
- техническая документация: инструкция по эксплуатации прибора ADA TemPro 300;
- прочная блистерная заводская упаковка.
Удобная и интуитивная панель управления с функциональными клавишами и простой программный интерфейс способствуют быстрому освоению инструмента и его успешному использованию.
Подробная инструкция по эксплуатации пирометра Ada Tempro 300 находится по следующей ссылке.
Питание осуществляется от энергоемкого аккумуляторного элемента питания 9 В типа «Крона». Малые габаритные размеры и небольшой вес позволяют переносить термодетектор ADA Tempro 300 в кармане спецодежды или в ящике для инструментов.
Технические характеристики
| Рабочий диапазон регистрируемых температур | -32…+350°С |
| Базовая погрешность измерений | ±1,5°С |
| Коэффициент излучения | фиксированный, 0.95 |
| Оптическое (визирное) разрешение | 12:1 |
| Время отклика инструмента | менее 0,5 с |
| Волновая частота обрабатываемого спектра | 8…14 мкм |
| Питание | энергоемкий элемент питания 9В типа «Крона» |
| Продолжительность работы | 12 часов с использование лазерной указки и подсветки экрана |
| Рабочий диапазон температур | 0 … +50°С (от -30°С – с потерей точности) |
| Габаритные размеры (ширина×длина×высота) | 43×98×152 мм |
| Вес с элементом питания | 130 г |
Гарантия производителя – два календарных года с даты продажи. Хранение инструмента при длительном простое следует выполнять строго в соответствии с рекомендациями изготовителя:
- при температуре -10…+30°С;
- при относительной влажности окружающей среды не выше 80% RH.
Имеющая многолетний опыт производства измерительного, диагностического, а также оборудования других типов для использования в строительстве, геодезии и прочих сферах и отраслях компания ADA Instruments вложила в создание этого инфракрасного термодетектора знания и профессиональный опыт своих специалистов, многолетние технологические разработки.
Купить пирометр Ada TemPro 300 – отличное решение для выполнения процедур неразрушающего контроля и диагностики производственных и бытовых процессов, электрооборудования, техническим элементов, доступ к которым невозможен или опасен. Стоимость данного инструмента в интернет-магазинах на территории РФ составляет от 1500 до 3000 рублей.
Видео по теме
Источник
Почему врёт бесконтактный ИК термометр (пирометр)
В данной статье мы расскажем именно о медицинских ИК термометрах, т.е. о приборах, предназначенных для измерения температуры тела, а также о том, от чего зависит точность пирометров.
В Интернете можно найти много информации по этому вопросу. В большинстве случаев всё пишется людьми далёкими от ИК термометрии и ИК термометров для контроля температуры тела. Поэтому и информация даётся неполной, несистемной и чаще всего далёкой от истины.
Именно поэтому, мы как разработчики и изготовители медицинских термометров и, в частности, ИК термометров решили по возможности понятным языком рассказать, как устроен ИК термометр, чем он отличается от промышленного пирометра, что влияет на его точность измерения и как сделать так, чтобы эту точность повысить.
Для начала немножко теории.
Любое тело излучает тепловую энергию Е, пропорциональную его температуре поверхности в четвёртой степени и коэффициенту излучения к.
Научившись измерять и обратно преобразовывать эту тепловую энергию в температуру можно измерять температуру поверхности на расстоянии (дистанционно).
Рис.1.Как происходит измерение температуры поверхности пирометром
Любой пирометр содержит некоторую оптическую систему, позволяющую снимать данные (собирать тепловую энергию) с пятна определённой площади S на расстоянии L. Отношение L/D, где D — это диаметр пятна называется оптическим разрешением пирометра. Чем этот параметр больше, тем на большем расстоянии можно измерять температуру конкретного тела и тем дороже прибор.
При помощи оптической системы прибора энергия излучения падает на сенсор ИК термометра (Рис.2).
Рис.2.Устройство сенсора ИК термометра
У современных пирометров сенсор представляет собой миниатюрную термопару, на рабочий спай которой и направлено тепловое излучение контролируемого объекта. Вблизи холодного спая термопары располагается сенсор температуры, в качестве которого чаще применяется термосопротивление.
Электронная схема прибора по термосопротивлению измеряет температуру холодного спая термопары и добавляет к ней вторую часть пропорциональную напряжению с термопары. ИК сенсоры уже давно научились изготавливать полностью в интегральном исполнении. Есть сенсоры с цифровым выходом.
Если бы все тела излучали одинаково, имея равную температуру, то погрешность пирометра определялась бы только точностью его юстировки .
Однако все тела излучают по-разному. Для того чтобы измерить температуру поверхности какого-либо тела достаточно точно, необходимо точно знать его коэффициент изучения к.
Обычно пирометр юстируется на производстве или в метрологической лаборатории при помощи «абсолютно-чёрного тела» (АЧТ), т.е. поверхности, с коэффициентом излучения близким к 1. Затем в память прибора устанавливают реальный, усреднённый коэффициент излучения. Чаще 0,95. Есть однако модели пирометров подороже, в которых потребитель сам устанавливает коэффициент. Но какой – вот в чём вопрос. А коэффициент излучения очень сильно зависит как от материала поверхности, так и от качества обработки, наличия загрязнений, ржавчины, влаги и т.д. В табл. 1 представлены коэффициенты излучения для ряда материалов.
| Материал | К |
| доска | 0,96 |
| бумага | 0,93 |
| базальт | 0,72 |
| ржавое железо | 0,70 |
Табл. 1 Коэффициент излучения к для нескольких материалов
При неправильно выставленном коэффициенте излучения можно получить погрешность в десятки градусов.
Итак, какие факторы влияют на точность измерения промышленного пирометра?
Перечислим несколько основных факторов:
- точность юстировки пирометра на АЧТ при к =1,
- точность задания к-коэффициента излучения,
- чистота поверхности измерения, наличие влаги, пыли и т.д.,
- временной фактор, влияющий на старение оптической системы и эл. компонентов,
- наличие «засветки» от посторонних источников,
- соответствие диаметра «пятна» и размеров контролируемой поверхности (диаметр пятна должен быть заведомо меньше).
Какая реальная точность измерения, указывается в документации на промышленные пирометры среднего ценового диапазона? +/-1% от измеряемой величины, т.е. примерно +/-0,4 ° С при измерении температуры поверхности нагретой до +40 ° С. Давайте запомним это значение. Оно нам пригодится далее.
В чём отличия между промышленным пирометром и ИК термометром для измерения температуры тела?
Итак мы кратко рассказали вам о работе промышленного пирометра, о том, какие факторы влияют на его точность измерения. Теперь поговорим о ИК термометре для измерения температуры тела.
Вообще зачем нужен ИК термометр для измерения температуры, когда есть контактные электронные термометры, которые при правильном изготовлении обеспечивают нужную точность? Главное преимущество ИК термометра — скорость измерения, около 1 с. В табл. 2 представлены сравнительные характеристики двух методов измерения.
| Параметр | ИК термометр | Контактный термометр |
| Удобство | + | — |
| Время измерения | + (около 1 с.) | — (более 30 сек.) |
| Точность измерения | — | + |
| Измерение разности температур и распределения температуры | + | — |
Табл. 2 Сравнение ИК термометра и контактного термометра
ИК термометр удобен, потому что измеряет быстро и дистанционно. Достаточно поднести прибор ко лбу на расстояние несколько сантиметров, нажать на кнопку и всё. Температура измерена. Но с какой точностью? А это самое больное место этих приборов и об этом мы поговорим далее. Но где ИК термометры не имеют себе равных в медицине — это в измерении разницы температур. Например это контроль распределения температуры по телу для выявления критических мест, связанных с какими-либо нарушениями. Или измерение разности температуры тела между людьми, находящимися длительное время в одних условиях. Для этих целей ИК термометр просто великолепен и никто его не сможет заменить.
Приведём пример. Самолёт совершил посадку. Работник Роспотребнадзора, вооружённый ИК термометром, зашёл на борт и последовательно замерил температуру каждому пассажиру. Неважно, какую абсолютную величину температуры он получает. Важна разность измеренной температуры между пассажирами. Они долгое время находились в равных условиях и повышенная температура нескольких пассажиров относительно среднего измеренного значения может трактоваться как болезнь. У этих пассажиров после изоляции их от основной массы нужно будет измерить температуру точно контактным электронным термометром. Допустим, температура пассажиров оказалась равна 34,7…36,1 ° С, а у двух пассажиров: 36,6 ° С. Это означает, что у этих двух пассажиров имеется повышенная температура. Дальнейшие измерения точным контактным термометром смогут подтвердить, что их температура равна на самом деле 37…38 ° С. Сейчас, к сожалению, об этом не знают.
В табл. 3 мы кратко показали, чем отличается промышленный пирометр от ИК термометра температуры тела.
| Промышленный пирометр | ИК термометр температуры тела | |
| от -50 до +650 °С, 1% ИВ + 1°С | диапазон измерения и точность | от 32,0 до 42,9°С, ±0,2°C |
| линза или без линзы | оптическая система | «ракушка» |
| любое | расстояние до объекта измерения | 0. 3 см |
| прямое измерение | способ измерения | расчет температуры тела по температуре лба и температуре окружающей среды |
Табл. 3 Основные отличия промышленного пирометра от ИК термометра температуры тела
У ИК термометра очень узкий диапазон измерения и небольшое расстояние до поверхности измерения. У большинства ИК термометров в паспорте приводится точность измерения +/-0,2…0,3 ° С. Скажем сразу, что верить этому значению нельзя. С большой натяжкой это может быть точность измерения температуры абсолютно-чёрного тела, проводимая в лабораторных условиях при заданных параметрах окружающей среды. Это даже не точность контроля температуры поверхности кожи и уж тем более не точность измерения температуры тела.
Грустно то, что в нашей стране продаются ИК термометры, имеющие Регистрационное удостоверение Росздравнадзора, у которых в паспорте указана точность измерения температуры тела +/-0,1 ° С! Получается так, что Российская компания-дистрибьютор покупает в КНР приборы, имеющие точность +/-0,3 ° С, делает документацию на русском, где указывается точность уже +/-0,1 ° С и продаёт эти приборы. Почему так происходит? Да потому, что ИК термометры у нас в стране отнесены к медицинским термометрам, а им ГОСТом предписано иметь точность +/-0,1 ° С. Получается, что приборы подстроили под норматив.
Так какую же реальную погрешность имеют ИК термометры, спросите вы? Огромную, если не выполнять множество требований к процессу измерения. А ведь большинство граждан их не выполняет или физически не может выполнить. Поэтому прежде чем купить домой ИК термометр, хорошо подумайте. Им нужно уметь пользоваться.
Как работает ИК термометр температуры тела?
ИК термометр для измерения температуры тела — это в определённом плане прибор более сложный, чем промышленный пирометр. Прибор имеет два режима работы: поверхность (sгrface) и тело (body). В режиме surface прибор работает как обычный пирометр, измеряя температуру поверхности и его можно использовать для различных хозяйственных нужд. В режиме body, который нас как раз интересует, прибор вычисляет значение температуры тела по температуре поверхности лба, температуре окружающей среды, используя введённые в него усреднённые коэффициенты расчёта. Данные коэффициенты учитывают теплопроводность и толщину различных участков головы (кожи, кости и т.д.). Понятно, что у разных людей, особенно разных расс, у различных возрастных групп эти параметры отличаются и это очень сильно сказывается на точности измерений. На Рисунке 3 показана температура тела как функция этих параметров.
Рисунок 3. Температура тела, как функция большого количества параметров
Итак, к погрешности измерения температуры поверхности в режиме body добавляется погрешность связанная с различием у людей различных физических параметров и погрешность измерения температуры окружающей среды, а также погрешность связанная с тем, что температура прибора может быть не равна температуре окружающей среды, в которой находится испытуемый. Последнее очень важно. Прибор и человек до момента измерения должны находиться длительное время при одной и той же температуре. Теперь вам должно быть понятно, почему при измерении температуры у людей, входящих в здание, так сильно разнится температура. Ведь до входа в здание они находились в различных условиях. Кто-то пришёл, кто-то приехал на авто и т.д.
Перечислим основные правила более-менее точного измерения температуры тела ИК термометром.
Основные правила, которые необходимо соблюдать при измерении температуры медицинским пирометром:
— пирометр должен иметь температуру окр. среды (выдержан не менее 30 мин.),
— необходимо предварительно вытереть насухо лоб,
— предотвратить сквозняки, падение прямых лучей солнечного света, влияние нагревательных приборов,
— предварительно убрать со лба косметику, волосы,
— расстояние от лба: 1. 3 см,
— необходимо провести несколько измерений, чтобы исключить случайные значения.
Так может ли ИК термометр иметь точность +/-0,1 ° С при измерении температуры тела? Конечно нет. Если человек очень хорошо понимает принцип работы ИК термометра и как им пользоваться, то он может использовать его для экспресс контроля температуры тела. Но любому человеку использовать этот прибор нельзя. Может и трагедия случиться. Представьте себе картину. У маленького ребёнка горячка, родители его раздели, обдувают вентилятором и время от времени контролируют температуру ИК термометром. Что они измерят? Всё что угодно. Самая большая опасность, если они вместо 40,0 ° С измерят 37,0, успокоятся и завершат процедуры.
ИК термометром для измерения температуры тела может пользоваться не каждый. Единственное, в чём он очень хорош — это в вычленении людей с повышенной температурой среди других людей, находящихся длительное время в одинаковых условиях.
Источник