+38 (044) 599-10-11 +38 (097) 559-01-01 +38 (095) 559-01-01
Пн–Пт: 09:00–19:00,
Сб, Вс: 11:00–18:00
Офіс: Пн–Пт: 09:30–16:30
На сайті цілодобово
Популярні пости
Як виміряти кислотність грунту - ph землі
Про те як виміряти кислотність грунту, про водневий показник пш, про переваги і недоліки методів визначення PH землі, читайте в нашій статті...
29 Лютого 2016 3326
Застосування і принцип роботи рефрактометра
Розрахувати миттєво концентрацію розчиненої речовини в розчині за допомогою світла, без лабораторного аналізу ? Фантастика !  Розглянемо принцип ...
07 Лютого 2016 1340
Ультразвуковий відлякувач гризунів - беззвучна артилерія проти мишей і крис
Як позбутися від спритних мишей, агресивних щурів, якщо полчища гризунів атакують? Допоможе невидимий, нечутний, але ефективний ультразвук - електронн...
04 Липня 2016 1285

Функціональний "двотисячник" - пірометр IR-86XU + логгер температури

П'ятитисячник, семитисячник: терміни з словникового запасу альпіністів – сміливих і спритних підкорювачів вершин.
І навіть не найвища гора не скориться, якщо у спортсменів не буде якісного, перевіреного і треба визнати, що не дешевого спорядження.

При виборі пірометра на першому, ну добре на другому місці після ціни, знаходиться діапазон дистанційно вимірюваної температури.
Тут вже впору, проводячи аналогії з скелелазінням і альпінізмом, ввести поняття “тисячник”, “двох тисячник” і навіть “трьох тисячник”.

У зазначені інтервали потрапляє як мінімум 90% всіх реалізованих на ринку інфрачервоних термометрів. Чому?

Ну припустимо у виробничого підприємства виникала необхідність купити пірометр з верхньою межею в 6000 градусів. А чи буде вона ця необхідність? До такої температури нагріта поверхня сонця.

Ні, звичайно такі дистанційні розроблені, і здебільшого це так звані оптичні пірометри.
Але давайте дивитися об'єктивно.

Сталь, чавун – базові елементи для розвитку індустріальної економіки, в розплавленому стані ну ніяк не перевищують 2000°С, як би ми їх не нагрівали.
Не кажучи вже про “низькотемпературні” (в плані металургії звичайно) – золото, срібло, цинк, кремній, свинець …

Так що в практичному сенсі 2000 градусів - це “стеля” для абсолютно переважної більшості технологічних операцій, пов'язаних з нагріванням деталей, заготовок, відливанням і куванням готових виробів.

купити пірометр IR-866U FLUS

Широким діапазоном безконтактного вимірювання температур 1150~2250°С відрізняються пірометри серії IR-86xU, причому ці інфрачервоні термометри мають також збільшений показник оптичного дозволу і налаштування коефіцієнта емісії.

І напевно найголовніша "фішка" – це інфрачервоні пірометри з можливістю підключення до комп'ютерної техніки, наглядом в режимі онлайн температурних процесів і записом в файл графіків температури.

Інфрачервоний пірометр IR-86xU – відстань вибирай і точно температуру міряй!

При вимірюванні температури майже завжди є альтернатива – контактний термометр або дистанційний метод вимірювання.

Але якщо мова йде про вимірювання високих температур, то термометр щуп – такий як для харчових продуктів, води, м'яса, молока, однозначно не підійде - 330°С цілком достатньо для їдальні та ресторану, але мізерно мало для машинобудівного цеху і тим більше для металургійного виробництва.

Термометр з термопарою доведеться в самий раз, термопари K і J типу легко "переступають" межу в 1000 градусів, але ми ведемо мову про 2000 градусів. Розроблено і такі тугоплавкі термопари, без руйнування проникаючі в розплавлений шар металу, але!

  1. Термометри на основі термопари досить інерційні, і забезпечити оперативне знімання інформації про температуру з інтервалом наприклад в 1 секунду проблематично. Пірометри значно "спритніше" – інфрачервоні промені рухаються зі швидкістю світла. Також миттєво проводиться фокусування ІЧ випромінювання на лінзі, а затримка може бути викликана тільки при перетворенні температури в електричний сигнал в термоперетворювачі і перерахунок аналогового значення в цифрове в АЦП пірометра.
  2. Термопари зношуються, тобто потрібні постійні фінансові витрати на їх придбання. Високотемпературний інфрачервоний пірометр показники температури отримує дистанційно, тому ні які витратні матеріали не потребні.
  3. Вимірювання екстремальної температури наприклад у ванні з розплавленою сталлю контактним термометром проводиться за допомогою подовжувача зонда. Робочий персонал повинен бути одягнений в захисний костюм, але в будь-якому випадку наближення до об'єкта вимірювання збільшує ризик виробничих травм.
  4. При експериментальних виплавках нових сплавів, при термообробці заготовок: загартуванню, відпустці, нормалізації, необхідно проаналізувати числовий ряд виміряних температурних значень з заданим інтервалом між контрольними точками, для чого потрібний термометр або з вбудованою пам'яттю або з можливістю комутації до комп'ютерної техніки для передачі даних і збереження на жорсткому диску.

Ми озвучили як мінімум 4 проблеми, і термометр з термопарою явно не виграє ні по одному з пунктів. Втім, термопара – незмінний супутник пірометрів з налаштуванням коефіцієнта емісії, але про це скажемо трохи пізніше, а зараз зупинимося на перевагах, розглянемо чому саме ІЧ термометр IR-86xU відрізняється “від собі подібних” і зупинимося докладно на роботі в режимі реєстратора температури.

Оптична роздільна здатність.

Пірометр інфрачервоний IR-86xU входить в лінійку з 5-ти безконтактних вимірювачів температури, абсолютно ідентичних, які розрізняються по діапазону: IR-861U, IR-862U , IR-863U, IR-865U, IR-866U. Буква U в назві говорить про те, що пірометри цієї серії забезпечені роз'ємом і перехідником для підключення до USB порту комп'ютера.

інфрачервоний пірометр IR-866U



Всі інфрачервоні термометри цієї серії розроблені під показник візування або оптичну роздільну здатність 50:1. Багато це чи мало? Дивлячись з якого боку подивитися. Для побутових завдань багато, для виробництва – в самий раз.

Але в будь-якому випадку збільшена роздільна здатність, навіть якщо на такий пірометр ціна буде вище, дозволяє проводить вимір:

  • з дальньої відстані;
  • з ближньої дистанції, але зате дрібних предметів.

Часто задають питання: “а температуру якого мінімального розміру предмета може виміряти високотемпературний ІЧ термометр ?".

ІЧ термометр IR-866U




Візьмемо самий простий випадок – об'єкт вимірювання круглий. Так ось, мінімальний вимірюваний діаметр дорівнює діаметру оптичної приймальні лінзи пірометра. І то якщо наблизити інфрачервоний пірометр впритул.

Але оскільки тоді зникає перевага дистанційного методу вимірювання температури, тому розрахунок граничної відстані проводяться за простою пропорції: множиться розмір об'єкта вимірювання на оптичну роздільну здатність.

А якщо об'єкт вимірювання не круглий – наприклад, необхідно контролювати тепловий режим прямокутної заготовки розміром 10×12см протягом 10 хвилин - з моменту розливу рідкого металу в форму і до температури охолодження. З якої максимальної дистанції можна проводити вимірювання?

Оптична роздільна здатність пірометра

  1. По-перше, необхідно орієнтуватися на мінімальну геометричну величину фігури. В даному випадку заготовка має прямокутну форму і мінімальна величина – це ширина: 10 см.
  2. По-перше, діаметр фокусної лінзи пірометра значно менше, ніж 10 см, а значить є можливість відійти від об'єкта дослідження.
  3. Граничний діаметр плями візування, з якої можливе точне вимірювання температури, коли умовне коло на поверхні заготовки, з якого IR-866U збирає інфрачервоні промені, на 100% знаходиться всередині заготовки, і не перевищує 10 см.

Розрахуємо максимальну ступінь видалення до заготовки при показнику візування 50:1: 10см×50≈500 мм.
Ось чим хороші пірометри з збільшеним коефіцієнтом оптичної роздільної здатності – предмет відносно невеликої площі можна контролювати дистанційно, а значить безпечно, з дистанції до 5 метрів.

Але не слід забувати про 3 важливих момента.

По-перше, 5 метрів – це гранично можлива дистанція. Якщо інфрачервоний пірометр буде закріплений на штативі зі зміщенням хоча б в один градус або заготовка зміститься на один міліметр, про точне значення температури можна забути – в результат додадуться більш холодні (а можливо і більше гарячі) потоки з навколишніх областей, поруч зі заготовкою.

По-друге, будь-який пірометр завжди має похибку, а заготовки - допустимі відхилення від встановлених розмірів, тому проводити безконтактне вимірювання температури на межі не бажано. Тому потрібно або трохи наблизитися, або якщо такої можливості немає, слід купити пірометр з ще більш високим показником оптичного дозволу.

По-третє, ми зробили припущення, що температура заготовки однакова по всій площі, що дозволило нам віддалити бесконтактний термометр на граничну відстань. Але заготовка може нагріватися не рівномірно або за умов техпроцесу нагрів необхідний тільки з одного боку.

Пляма візування пірометра

На малюнку видно, що ліва частина заготовки нагріта до 600°С, а права – до 900°С.

Якщо віддалити пірометр на максимальну дистанцію, щоб пляма візування складе в діаметрі граничні 10 см, то вимір температури буде недостовірним, точніше потрібно чітко розуміти - температуру якій області нам потрібно отримати.

Наприклад, якщо потрібно провести вимірювання в правій частині, тоді пірометр необхідно наближати до тих пір, поки пляма візування буде в межах високотемпературної області (900°С).

Таких непростих особливостей можуть бути десятки. Ось ще один приклад.

З квадратної деталі прес гарячого штампування видавив два круглих отвори. Пірометр необхідно орієнтувати таким чином, щоб інфрачервоне випромінювання потрапляло на фокусуючу лінзу виключно з металевої частини, а не з висічених областей. Для цього знову ж знадобиться розрахунок відстані, щоб вимірювальна пляма була цілком в зоні, яка нас цікавить.

Точне вимірювання температури пірометром

Налаштування коефіцієнта емісії.

Промислове виробництво має на увазі випуск однорідної продукції протягом певного періоду часу, наприклад до тих пір, поки не розроблена нова модель товарів або маркетологи прорахувалися, продукція виявилася не затребуваною на ринку і доведеться знову налаштовувати обладнання.

Якщо ж конвеєр налагоджений, збоїв немає, то існує кінцева безліч матеріалів, їх агрегатних станів на послідовних етапах виробництва, а також обмежений і передбачуваний діапазон контрольованих температур.

Приклад виробничого завдання.

Сталева деталь машини подається для механічної обробки на початку конвеєра. Після проточки на токарному верстаті, необхідно виконати нагрів високочастотними струмами перед загартуванням. При цьому індукційний нагрів повинен здійснюватися протягом 1 хвилини до температури +910°С.

Для цих цілей підійде інфрачервоний пірометр IR-86xU і доведеться згадати про термометр термопару.
Проблема в тому, що після механічної обробки деталь не нагрівається до температури, при якому поверхневий шар починає активно впливати з киснем і окислюватися, а ось після загартування утворюється шар оксидів, який стане непереборною перешкодою для точного вимірювання температури на відстані, якщо використовується простенький ІЧ термометр без настройки коефіцієнта емісії.

Інфрачервоний термометр IR-866U з налаштуванням коефіцієнта емісії



Справа в тому, що окислена сталь, оброблена на токарному або фрезерному верстаті або полірована має коефіцієнт відбиття, що розрізняється в десятки разів.

І нічого з цим поробити не можна – закони природи під нас не підлаштувати.

Але зате можна налаштувати ІЧ термометр IR-86xU – така можливість є.

Пропонується наступний алгоритм.

  1. Проводиться пробне нагрівання деталі НВЧ випромінюванням.
  2. Поверхня покривається окислами і змінює свій коефіцієнт відбиття (здатність випромінювати).
  3. Температура вимірюється термометром з термопарою. Значення температури приймається за еталонне.
  4. Одночасно проводиться вимір пірометром і виконується ручне підстроювання коефіцієнта емісії, поки різниця між контактним і безконтактним методом вимірювання температури не стане мінімальною.

У пам'яті зберігається останнє виміряне значення коефіцієнта емісії для заданих умов. Це важливо ! Якщо наприклад деталь не сталева, а наприклад з кольорового металу, коефіцієнт емісії буде іншим.

Але при масовому виробництві несподіванок не повинно бути.

Ми не дарма звернули увагу на масове виробництво із запланованою програмою випуску продукції, при якій відомий набір матеріалів, що надходять на обробку: механічну, термічну і перелік технологічних операцій.

Тому якщо заготовка сталева і після термообробки покриється окислом, то пірометр  налаштовується 1 раз саме під конкретний тип матеріалу – якщо надходить сталева деталь, то деталь з кольорового сплаву точно не надійде.
Або надійде на іншу лінію, де буде встановлений інший інфрачервоний термометр, налаштований на інший тип матеріалу з іншою випромінювальною здатністю.

Контроль діапазону температури

Якщо бесконтактний термометр використовується час від часу, і немає необхідності контролювати знаходження значення температури в заданих межах, досить купити недорогий пірометр, але в цьому випадку всі коливання температури доведеться контролювати візуально – очима, що не складно реалізувати, оскільки обсяг вимірювальних операцій не великий і такі завдання більшою мірою відноситься до побутових.

Промислові пірометри і логгер – реєстратор температури IR-86xU не виняток, містять корисну опцію: автоматичний контроль заданого температурного діапазону.

Звучить складно, а насправді це аналог терморегулятора, наприклад в масляному обігрівачі – як тільки ТЕН нагрів теплоносій до верхнього рівня, спрацьовує термореле і починається процес охолодження до нижнього рівня. Потім знову включення. Тільки обігрівач випромінює тепло, а дистанційний термометр збирає інфрачервоне випромінювання.

Пірометр інфрачервоний з контролем діапазону температури



Пірометр дає можливість задавати верхню межу контролю температури (HAL) і нижню (LAL), що розвантажує нашу розумову діяльність від рутинної процедури постійного порівняння заданого і поточного значень, що рано чи пізно призведе до помилки, особливо якщо має бути проводитись вимірювання температури 10, 20,100 раз поспіль – а це якраз завдання для промисловості і конвеєрного виробництва.

Припустимо по конвейєру переміщуються деталі, температури яких повинна бути більше 500°С і менше 600°С, тобто Δ становить 100°С.
Як тільки чергова заготовка виявляється перед пірометром, без функції контролю температурного діапазону довелося б виконати подумки ряд операцій:

  • спостерігати на дисплеї поточне значення температури;
  • порівняти його з граничними – входить в передбачений техпроцесом інтервал чи ні;
  • прийняти рішення – наприклад прибрати з конвеєра деталь, яка не відповідає вимогам.

Дистанційний контроль вимірювання температури пірометром




Ця типова задача, що вимагає програмування, і високотемпературний ІЧ термометр IR-86xU FLUS вирішує її миттєво.

Як тільки температура вийде за межі, звучить зумер і починає блимати напис на дисплеї – наприклад при значенні нижче нижнього: ”Low”.

Спрощення процедур вимірювання температури.

Уявімо собі, що по конвеєру рухаються заготовки. У потрібний момент часу конвеєр зупиняється для проведення чергового технологічного процесу – наприклад нагрівання високочастотним випромінюванням і природного охолодження. Як виміряти температуру?

Торкнутися термопарою? В автоматичному режимі це зробити не так просто. Значить потрібен маніпулятор, що переміщає термопару до заготівлі, причому необхідно розробити автоматичну систему контролю торкання термопарою, щоб контактний термометр зупинився при торканні заготовки. Досить складно!

IR-866U вирішує технологічне завдання простіше за рахунок безконтактного методу вимірювання температури. Нічого переміщати не треба. Ніяких зайвих дій.

термометр інфрачервоний безконтактний IR-866U з роз'ємом




Інфрачервоний термометр фіксується на гвинтовому роз'ємі, який передбачений внизу ручки, лінза направляється на необхідну зону, попередньо розраховується відстань, щоб на розрахунковій дистанції пляма візування перебувала в межах геометричних розмірів заготовки.

До цього моменту ми розглядали як IR-86xU навіть при розширених можливостях (підстроювання коефіцієнта емісії, збільшений показник візування, широкий температурний діапазон), фактично виступає як самий звичайний пірометр, тому вивчимо як працює вимірювальний прилад в режимі логгера температури.

Пірометр IR-86xU – електронний реєстратор, самописець температури

Візуально контролювати температурні процеси без помилок і приймати своєчасні рішення можливо тільки при разових вимірах.

Тим більше, що в цьому випадку немає ніякої можливості збирати статистичну інформації за певний період часу.

Саме так працюють найпростіші пірометри – включив, виміряв, запам'ятав.

Максимум на що здатні побутові інфрачервоні термометри: підрахувати – максимальне/мінімальне/середнє значення.

Хоча є виключення – можна пірометр купити з декількома осередками пам'яті. Але зазвичай їх так мало – в кращому випадку 100 або 200, так що в виробничих умовах користь від них нульова.

Для контролю протягом досить тривалого періоду часу, необхідне виконання двох умов:

  • вбудований режим логгера - самописця температури;
  • інформація повинна зберігатися на зовнішньому носії.

Знову ж звернемо увагу на виключення.

На ринку приладів для безконтактного вимірювання температури вже з'явилися пірометри – реєстратори температури з вбудованою картою пам'яті, але їх можливості дуже обмежені. Скільки обсяг карти пам'яті? 4,8,16 Гбт.

А ось ноутбуки практично всі забезпечуються жорстким диском мінімум на 500 ГБт, а то і на 1 ТБТ.
Але справа навіть не стільки в обсязі пам'яті. Для повноцінного відтворення температурного ряду в режимі онлайн, необхідний досить великий дисплей, так все одно доведеться переносити дані з карти пам'яті.

Тому розумним виглядає наступний розподіл функцій:

  1. Дистанційний вимірювач температури передає дані в ноутбук без збереження у себе в пам'яті. Фактично ІЧ термометр виконує дві функції: вимірювальну і транзитну.
  2. Ноутбук або інший комп'ютер, сумісний з програмним забезпеченням, зберігає дані, і виводить температурний графік.

Купити пірометр - реєстратор температури

Саме так і працює інфрачервоний термометр IR-86xU і в цьому його відміну наприклад від логгеру температури і вологості.

Зокрема самописець ET-175 FLUS записує у вбудованій пам'яті до 16000 значень температури і вологості, працюючи одночасно як гігрометр і цифровий термометр, або простіше кажучи термогігрометр і тільки після закінчення моніторингу двох показників, показання зчитуються і обробляються засобами комп'ютерної техніки.

Самописець температури і вологості по-іншому просто не може, оскільки такий специфічний вимірювальний прилад часто встановлюється в автомобільних фурах рефрижераторах для багатогодинноъ “подорожі” і просто зобов'язаний володіти вбудованою пам'яттю і автономним живленням від батарейок.

Пірометр IR-86xU не потребує об'ємної пам'яті, і ціна завдяки цьому нижче і взаємодіє з комп'ютерною технікою за двома напрямками:

  • візуальне спостереження оператором процесів зміни температури;
  • збереження числового ряду показників температури на жорсткому диску, а потім можливо відображати і аналізувати.

Розглянемо кожен напрям окремо.
Можна запитати, а навіщо потрібен електронний регистратор – самописець температури, якщо ті ж дані температури можна просто спостерігати на дисплеї?

Графік дистанційного вимірювання температури

Та не зовсім ті ж дані. Комп'ютер виводить не тільки числові значення, паралельно з дисплеєм пірометра. Програмне забезпечення на диску, що йде в комплекті, дозволяє будувати графік, а це відкриває можливості при візуальному спостереженні графічного відображення температурної інформації не втратити жодної цифри, а найголовніше – виявити тренди.
Програма дозволяє задавати:

  • мінімальне і максимальне значення (аналог контролю діапазону). В цьому випадку частини графіка, що виходять за межі, фарбуються в задані кольори;
  • період опитування датчика, точніше інтервал між двома сусідніми значеннями графіка температури – від однієї секунди і до однієї хвилини;
  • зберігати інформацію в файл для подальшого відтворення і аналізу.

Інфрачервоний термометр - логгер температури




Слід зазначити, що в логгер температури, пірометр  "перетворюється" тільки після інсталяції програмного забезпечення і підключення перехідника, що з'єднує ІЧ термометр з портом USB ноутбука.

У цей момент блокується функція автоматичного відключення живлення – це логічно, оскільки передбачається багатохвилинний безперервний моніторинг.

Який задавати період опитування датчика? Це значення змінюється залежно від технологічних умов, а саме прогнозованої швидкісті набору або падіння температури.

Приклад.Дві металевих заготовки нагріті до заданої температури і після цього одна з них йде на загартування, шляхом різкого занурення в воду або масло, а інша – плавно і повільно охолоджується, віддаючи тепло в навколишній простір.

В залежності від методу термообробки, змінюється внутрішня структура. Матеріал стає більш крихким, твердим або навпаки м'яким.

При різкому охолодженні температура падає буквально за кілька секунд, і в цьому випадку графік повинен побут максимально докладним – рекомендується задати період опитування датчика температури 1 секунда.

При повільному охолодження інтервал спостереження обчислюється хвилинами, а може і годинами, і інтервал між двома сусідніми значеннями графіка температури можна збільшити, навіть до 1 хвилини.

У цьому плані важливий інший момент. Чому програмним забезпеченням пірометра встановлений мінімальний інтервал 1 секунда? Цей показник визначається в першу чергу часом відгуку ІЧ термометра або часом реакції на швидкість зміни температури.

Пірометр IR-86xU відрізняється швидким часом відгуку на температурні процеси, що динамічно змінюються – час між виміром і відображенням на дисплеї не перевищує 0,25 с.

Пірометр ціна.

Як показує досвід продажів, в переважній більшості випадків, інфрачервоний термометр IR-86xU FLUS замовляють юридичні особи, для яких на пірометр ціна не є накладною та становить буквально одиниці відсотка в собівартості продукції, що випускається.

Що стосується приватних осіб, то як ми відзначили, найширший температурний діапазон понад 1000 градусів і тим більше режим самописця температури виявиться незатребуваним в домашніх умовах, хоча бувають винятки і на пірометр інфрачервоний  ціна порівнянна з среднемесячною заробітною платою по Україні або відповідає вартості середнього смартфона.

Автор - ЧП Бром

12 Квітня 2017 145 0
Оставить отзыв
Поставьте оценку
Код защиты:
captcha
Ваш ответ
Код защиты:
captcha
Ваш комментарий будет опубликован после модерации администратором
Схожі пости
Фільтр
Знайдено 5 
Підтвердіть
Для того, щоб додати товар у список бажань, вам потрібно