Como os termômetros sem contato são organizados e funcionando?

Hoje, termômetros ou pirômetros sem contato são dispositivos convenientes para a medição remota de temperatura de vários objetos, líquidos ou sólidos. Eles são amplamente utilizados na indústria de energia para o controle operacional da temperatura de áreas importantes, na indústria de energia elétrica para garantir a segurança contra incêndio, em condições de laboratório, em empresas, na construção para calcular perdas de calor, na vida cotidiana, em sistemas de segurança e muito mais.

O primeiro desses dispositivos foi inventado em 1731 pelo físico holandês Peter van Mushenbrook, e as medidas foram feitas visualmente, era possível avaliar a temperatura de um corpo em brasa. Mas os tipos modernos de pirômetros expandiram muito seu campo de aplicação, e até a temperatura próxima a zero pode ser medida graus centígrados e abaixo. No entanto, o princípio permaneceu geralmente o mesmo - o poder da radiação térmica que emana do objeto é medido e é tirada uma conclusão sobre sua temperatura. As medições são realizadas na faixa espectral de infravermelho e visível.

Em 1967, a empresa americana Wahl introduziu o primeiro pirômetro portátil, desde os anos 60 que foram realizadas as mais importantes descobertas científicas, que lançaram as bases para o desenvolvimento do desenvolvimento de pirômetros industriais com características suficientemente altas e com pequenas dimensões. O princípio baseado na construção de paralelos comparativos, usando um receptor infravermelho capaz de determinar a quantidade de energia térmica emitida pelo objeto, expandiu significativamente a faixa de medidas de temperatura para corpos líquidos e sólidos.

No momento, os pirômetros são muito populares e são amplamente utilizados para medições sem contato a uma distância da temperatura de objetos na vida cotidiana, no setor de habitação e serviços públicos, em empresas, onde é necessário o controle de temperatura de vários processos nas etapas de produção e durante a operação de muitos dispositivos. Os pirômetros possibilitam medir com segurança a temperatura de um corpo quente, sem a necessidade de contatá-lo fisicamente.

Pirômetros são ópticos, radiação e cor. Os primeiros permitem uma comparação visual da cor do corpo aquecido com a cor do fio de referência e, assim, determinam sua temperatura. A radiação recalcula o poder da radiação térmica e pode medir uma faixa bastante ampla de temperaturas. A cor compara a radiação térmica do objeto em vários espectros e, em seguida, calcula sua temperatura, esses pirômetros também têm uma ampla gama de medições.

Todos os pirômetros também podem ser divididos em baixa e alta temperatura. A temperatura baixa permite medir temperaturas abaixo de zero e a temperatura alta tem um limite superior alto de medição.

De acordo com o tipo de execução, os pirômetros diferem em portáteis e estacionários. Estes últimos são utilizados em grandes empresas industriais para controle muito preciso e contínuo do processo tecnológico, por exemplo, na produção de plásticos e metais fundidos. Os pirômetros portáteis são populares na vida cotidiana e, como termômetros portáteis em várias indústrias, apresentam claramente informações sobre a temperatura no mostrador em texto ou forma gráfica.

O dispositivo e a operação de um pirômetro infravermelho moderno podem ser descritos a seguir. O raio de calor recebido pelo dispositivo é focado pelo sistema óptico e depois cai sobre sensor de temperatura (este é o transdutor prométrico primário), um sinal elétrico é obtido na saída do transdutor prométrico, cujo valor é proporcional ao valor da temperatura do objeto em estudo. O sinal recebido do sensor passa então pelo transdutor eletrônico (este é um transdutor pirométrico secundário), entra no dispositivo de medição e cálculo e é processado nele. O resultado do cálculo é exibido no visor, nos modelos mais populares - na forma de números.

Portanto, para obter o valor exato da temperatura da superfície do objeto estudado, o usuário precisa apenas ligar o dispositivo, apontar para o objeto estudado e pressionar o botão Iniciar. O resultado da medição será exibido no visor na forma de números ou graficamente na forma de uma imagem multicolorida, onde espectralmente as áreas de baixas, médias e altas temperaturas serão destacadas em cores diferentes.

Principais características técnicas dos pirômetros:

• resolução óptica (modelos com resolução de 2: 1 a 600: 1 estão disponíveis);

• faixa de temperatura medida (máxima - de -50 ° C a + 4000 ° C);

• resolução de medição - valores típicos são 0,1 ° C ou 1 ° C;

• precisão da medição (± 1,5% é considerado ideal);

• velocidade (pirômetros modernos não requerem mais de 1 segundo);

• emissividade - pode ser personalizada ou fixa;

• método de mira - ponteiro laser ou orientação óptica.

Os parâmetros mais importantes dos pirômetros são definir o grau de escuridão do objeto e a resolução óptica (indicador de visão) do dispositivo. A resolução óptica do pirômetro é caracterizada pela razão da distância entre o pirômetro e a superfície do corpo e o diâmetro de um ponto redondo na superfície do corpo (a área de medição precisa da temperatura é limitada por esse ponto), cuja temperatura é medida.

Portanto, se forem necessárias medições de temperatura a uma curta distância, um pirômetro com uma resolução pequena, por exemplo, 4: 1, será usado e se as medições forem planejadas a partir de vários metros, a resolução deverá ser maior para que objetos estranhos não caiam no campo de visão do dispositivo. Freqüentemente, os pirômetros são equipados com um ponteiro laser para apontar com mais precisão o instrumento para o objeto em estudo.

O grau de escuridão ou emissividade do material caracteriza a refletividade do próprio material, cuja temperatura é medida remotamente por um pirômetro. Para um termômetro infravermelho, que são os pirômetros populares hoje em dia, esse indicador é extremamente importante. Determina a razão entre a energia emitida pela superfície investigada e a energia emitida por um corpo completamente preto na mesma temperatura, e o valor desse parâmetro está na faixa de 0 a 1. Assim, o aço oxidado tem uma negritude de 0,85 e polido - 0,075.

Em muitos sites de comércio on-line e em lojas de eletrônicos, os pirômetros portáteis orientados a laser estão amplamente representados hoje, o que é perfeito para as necessidades domésticas, bem como pirômetros médicos especiais para substituir os termômetros de mercúrio. Para fins industriais, são usados ​​pirômetros mais precisos e mais caros, que possuem, entre outras coisas, meios auxiliares de transmissão de informações e a capacidade de conectar-se a um computador e dispositivos especiais.

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