+38 (044) 599-10-11 +38 (097) 559-01-01 +38 (095) 559-01-01
Пн–Пт: 09:00–17:00,
Заказ товаров:
По телефону ежедневно
с 9:00 до 19:00
На сайте круглосуточно
Популярные посты
Инфракрасный градусник - скоростной пирометр для измерения температуры тела
Градусник инфракрасный для взрослых и особенно детей, сокращает время на измерение температуры тела в десятки раз при точности, соизмеримой с ртутным ...
05 Января 2016 3361
Как измерить кислотность почвы - ph земли
О том как измерить кислотность почвы, о водородном показателе пш, о преимуществах и недостатках методов определения PH земли, читайте в нашей статье...
29 Февраля 2016 3345
Какой термометр бесконтактный выбрать для Ваших нужд
Температурный показатель – один из тех параметров, которые встречаются практически на каждом производстве. Это могут быть пищевая и легкая промы...
24 Декабря 2015 3295

Продвинутый “двухтысячник” – пирометр IR-86XU + логгер температуры

Пятитысячник, семитысячник: термины из словарного запаса альпинистов – смелых и ловких покорителей вершин.
И даже не самая высокая гора не покорится, если у спортсменов не будет качественного, проверенного и надо признать не дешевого снаряжения.

При выборе пирометра на первом, ну хорошо на втором месте после цены, стоит диапазон дистанционно измеряемой  температуры.
Тут уж впору, проводя аналогии со скалолазанием и альпинизмом, ввести понятия “тысячник”, “двух тысячник” и даже “трех тысячник”.

В указанные интервалы попадает как минимум 90% всех реализуемых на рынке инфракрасных термометров. Почему ?

Ну предположим у производственного предприятия возникала необходимость купить пирометр с верхней границей в 6000 градусов. А будет ли она эта необходимость ? До такой температуры нагрета поверхность солнца.

Нет, конечно такие дистанционные термометры разработаны, и по большей части это так называемые оптические или яркостные пирометры.
Но давайте смотреть объективно.

Сталь, чугун – базовые элементы для развития индустриальной экономики, в расплавленном состоянии ну никак не превысят 2000°С, как бы мы их не нагревали.
Не говоря уже про “низкотемпературные” (в плане металлургии конечно) – золото, серебро, цинк, кремний, свинец…

Так что в практическом смысле 2000 градусов - это “потолок” для абсолютно подавляющего большинства технологических операций, связанных с нагревом деталей, заготовок, отливкой и ковкой готовых изделий.

купить пирометр IR-866U FLUS

Широким диапазоном бесконтактного измерения температур 1150~2250°С отличаются пирометры серии IR-86xU, причем эти инфракрасные термометры имеют также увеличенный показатель оптического разрешения и настройку коэффициента эмиссии.

И наверное самая главная "фишка" – это инфракрасные пирометры с возможностью подключения к компьютерной технике, наблюдением в режиме онлайн температурных процессов и записью в файл графиков температуры.

Инфракрасный пирометр IR-86xU – расстояние выбирай и точно температуру измеряй !

При измерении температуры почти всегда есть альтернатива – контактный термометр или дистанционный метод измерения.

Но если речь идет об измерении высоких температур, то термометр щуп – такой как для пищевых продуктов, воды, мяса, молока, однозначно не подойдет - 330°С вполне достаточно для столовой и ресторана, но ничтожно мало для машиностроительного цеха и тем более для металлургического производства.

Термометр с термопарой придется в самый раз, термопары K и J типа легко "перешагивают" предел в 1000 градусов, но мы ведем речь о 2000 градусов. Разработаны и такие тугоплавкие термопары, без разрушения проникающие в расплавленный слой металла, но !

  1. Термометры на основе термопары достаточно инерционны, и обеспечить оперативный съем информации о температуре с интервалом например в 1 секунду проблематично. Пирометры значительно "шустрее" – инфракрасные лучи двигаются со скоростью света. Также мгновенно производится фокусировка ИК излучения на линзе, а задержка может быть вызвана только при преобразовании температуры в электрический сигнал в термопреобразователе и пересчет аналогового значения в цифровое в АЦП пирометра.
  2. Термопары относятся к расходным материалам, что подразумевает постоянные финансовые затраты на их приобретение. Высокотемпературный инфракрасный пирометр показания температуры получает дистанционно, поэтому ни в каких расходных материалах не нуждается.
  3. Измерение экстремальной температуры например в ванне с расплавленной сталью контактным термометром производится при помощи удлинительного зонда. Рабочий персонал должен быть облачен в защитный костюм, но в любом случае приближение к объекту измерения увеличивает риск производственных травм.
  4. При экспериментальных выплавках новых сплавов, при термообработке заготовок: закалке, отпуске, нормализации, необходимо проанализировать числовой ряд измеренных температурных значений с заданным интервалом между контрольными точками, для чего требуется термометр либо со встроенной памятью либо с возможностью коммутации к компьютерной технике для передачи данных и сохранения на жестком диске.

Мы озвучили как минимум 4 проблемы, и термометр с термопарой явно не выигрывает ни по одному из пунктов. Впрочем, термопара – неизменный спутник пирометров с настройкой коэффициента эмиссии, но об этом скажем чуть позже, а сейчас остановимся на преимуществах, рассмотрим чем именно ИК термометр IR-86xU отличается “от себе подобных” и остановимся подробно на работе в режиме регистратора температуры.

Оптическое разрешение.

Пирометр инфракрасный IR-86xU входит в линейку из 5-ти бесконтактных измерителей температуры, абсолютно идентичных, и различающихся по диапазону: IR-861U, IR-862U, IR-863U, IR-865U, IR-866U. Буква U в названии говорит о том, что пирометры этой серии снабжены разъемом и переходником для подключения к USB порту компьютера.

инфракрасный пирометр IR-866U



Все инфракрасные термометры этой серии разработаны под показатель визирования или оптическое разрешение 50:1. Много это или мало ? Смотря с какой стороны посмотреть. Для бытовых задач много, для производства – в самый раз.

Но в любом случае увеличенное оптическое разрешение, даже если на такой пирометр цена будет выше, позволяет проводит измерение:

  • с дальнего расстояния;
  • с ближней дистанции, но зато мелких предметов.

Часто задают вопрос: “а температуру какого минимального размера предмета может измерить высокотемпературный ИК термометр ?”.

ИК термометр IR-866U



Возьмем самый простой случай – объект измерения круглый. Так вот, минимальный измеряемый диаметр равен диаметру оптической приемной линзы пирометра. И то если приблизить инфракрасный пирометр вплотную.

Но поскольку тогда исчезает преимущество дистанционного метода измерения температуры, потому расчет предельного расстояния проводятся по простой пропорции: умножается размер объекта измерения на оптическое разрешение.

А если объект измерения не круглый – например, необходимо контролировать тепловой режим прямоугольной заготовки размером 10×12 см на протяжении 10 минут - с момента разлива жидкого металла в форму и до температуры остывания. С какой максимальной дистанции можно проводить измерение ?

Оптическое разрешение пирометра

  1. Во-первых, необходимо ориентироваться на минимальную геометрическую величину фигуры. В данном случае заготовка имеет прямоугольную форму и минимальная величина – это ширина: 10 см.
  2. Во-первых, диаметр фокусирующей линзы пирометра значительно меньше, чем 10 см, а значит есть возможность удалиться от объекта исследования.
  3. Предельный диаметр пятна визирования, с которой возможно точное измерение температуры, когда условный круг на поверхности заготовки, с которого IR-866U собирает инфракрасные лучи, на 100% находится внутри заготовки, и не превышает 10 см.

Рассчитаем максимальную степень удаления до заготовки при оптическом разрешении 50:1: 10 см×50≈500 мм.
Вот чем хороши пирометры с увеличенным коэффициентом разрешения – предмет относительно небольшой площади можно контролировать дистанционно, а значит безопасности, с дистанции до 5 метров.

Но не следует забывать о 3-х важных моментах.

Во-первых, 5 метров – это предельно возможная дистанция. Если инфракрасный пирометр будет закреплен на штативе со смещением хотя бы в один градус или заготовка сместится на один миллиметр, о точном значении температуры можно забыть – в результат добавятся более холодные (а возможно и более горячие) потоки с окружающих заготовку областей.

Во-вторых, любой пирометр всегда обладает погрешностью, а заготовки - допустимыми отклонениями от установленных размеров, поэтому проводить бесконтактное измерение температуры на пределе не желательно. Поэтому нужно или немного приблизиться, или если такой возможности нет, следует купить пирометр с еще более высоким показателем оптического разрешения.

В-третьих, мы сделали допущение, что температура заготовки одинакова по всей площади, что позволило нам отдалить бесконтактный термометр на предельное расстояние. Но заготовка может нагреваться не равномерно или по условиях техпроцесса нагрев необходим только с одной стороны.

Пятно визирования пирометра

На рисунке видно, что левая часть заготовки нагрета до 600°С, а правая – до 900°С.

Если отдалить пирометр на максимальную дистанцию, чтобы пятно визирование составило в диаметре предельные 10 см, то измерение температуры будет недостоверным, точнее нужно четко понимать - температуру какой области нам нужно получить.

Например, если нужно провести измерение в правой части, тогда пирометр необходимо приближать до тех пор, пока пятно визирования будет в пределах высокотемпературной области (900°С).
Таких непростых особенностей могут быть десятки. Вот еще один пример.

Из квадратной детали пресс горячей штамповки выдавил два круглых отверстия. Пирометр необходимо ориентировать таким образом, чтобы инфракрасное излучение попадало на фокусирующую линзу исключительно с металлической части, а не с высеченных областей. Для этого опять же понадобится расчет расстояния, чтобы измерительное пятно было целиком в интересующей зоне.

Точное измерение температуры пирометром

Настройка коэффициента эмиссии.

Промышленное производство подразумевает выпуск однородной продукции в течение заданного периода времени, например до тех пор, пока не разработана новая модель товаров или маркетологи просчитались, продукция оказалась не востребованной на рынке и придется снова настраивать оборудование.

Если же конвейер налажен, сбоев нет, то существует конечное множество материалов, их агрегатных состояний на последовательных этапах производства, а также ограниченный и предсказуемый диапазон контролируемых температур.

Пример производственной задачи.

Стальная деталь машины подается для механической обработки в начале конвейера. После проточки на токарном станке, необходимо выполнить нагрев высокочастотными токами перед закалкой. При этом индукционный нагрев должен осуществляться в течение 1 минуты до температуры +910°С.

Для этих целей подойдет инфракрасный пирометр IR-86xU и придется вспомнить про термометр термопару.

Проблема в том, что после механической обработки деталь не нагревалась до температуры, при котором поверхностный слой начинает активно воздействовать с кислородом и окисляться, а вот после закалке образуется слой окислов, который станет непреодолимым препятствием для точного измерения температуры на расстоянии, если используется простенький ИК термометр без настройки коэффициента эмиссии.

Инфракрасный термометр IR-866U с настройкой коэффициента эмиссии



Дело в том, что окисленная сталь, обработанная на токарном или фрезерном станке или полированная имеет коэффициент отражения, различающийся в десятки раз.

И ничего с этим поделать нельзя – законы природы под нас не подстроишь.

Но зато можно настроить ИК термометр IR-86xU – такая возможность есть.

Предлагается следующий алгоритм.

  1. Проводится пробный нагрев детали СВЧ излучением.
  2. Поверхность покрывается окислами и меняет свой коэффициент отражения (излучающую способность).
  3. Температура измеряется термометром с термопарой. Значение температуры принимается за эталонное.
  4. Одновременно проводится измерение пирометром и выполняется ручная подстройка коэффициента эмиссии, пока разница между контактным и бесконтактным методом измерения температуры не станет минимальной.

В памяти сохраняется последнее измеренное значение коэффициента эмиссии для заданных условий. Это важно ! Если например деталь не стальная, а например из цветного сплава, коэффициент эмиссии будет другим.

Но при массовом производстве неожиданностей не должно быть.

Мы не зря обратили внимание на массовое производство с запланированной программой выпуска продукции, при которой известен набор материалов, поступающих на обработку: механическую, термическую и перечень технологических операций.

Поэтому если заготовка стальная и после термообработки покроется окислом, то пирометр  настраивается 1 раз именно под конкретный тип материала – если поступает стальная деталь, то деталь из цветного сплава точно не поступит.
Или поступит на другую линию, где будет установлен другой инфракрасный термометр, настроенный на другой тип материала с иной излучательной способностью.

Контроль диапазона температуры

Если бесконтактный термометр используется время от времени, и нет необходимости контролировать нахождение значения температуры в заданных пределах, достаточно купить недорогой пирометр, но в этом случае все колебания температуры придется контролировать визуально – глазами, что не сложно реализовать, поскольку объем измерительных операций не велики и такие задачи по большей степени относятся к бытовым.

Промышленные пирометры и логгер – регистратор температуры IR-86xU не исключение, содержат полезную опцию: автоматический контроль заданного температурного диапазона.
Звучит сложно, а на самом деле это аналог терморегулятора, например в масляном обогревателе – как только ТЭН нагрел теплоноситель до верхнего уровня, срабатывает термореле и начинается процесс охлаждения до нижнего уровня. Потом опять включение. Только обогреватель излучает тепло, а дистанционный термометр собирает инфракрасное излучение.

Пирометр инфракрасный с контролем диапазона температуры



Пирометр дает возможность задавать верхний предел контроля температуры (HAL) и нижний (LAL), что разгружает нашу мыслительную деятельность от рутинной процедуры постоянного сравнения заданного и текущего значений, что рано или поздно приведет к ошибке, особенно если предстоит проводить измерение температуры 10, 20,100 раз подряд – а это как раз задача для промышленности и конвейерного производства.

Предположим по конвейєру перемещаются детали, температуры которых должна быть больше 500°С и меньше 600°С, т.е. Δ составляет 100°С.
Как только очередная заготовка оказывается перед пирометром, без функции контроля температурного диапазона пришлось бы выполнить мысленно ряд операций:

  • считать с дисплея текущее значение температуры;
  • сравнить его с предельными – входит в предусмотренный техпроцессом интервал или нет;
  • принять решение – например убрать с конвейера деталь, не соответствующую требованиям.

Дистанционный контроль измерения температуры пирометром




Эта типичная задача, требующая программирования, и высокотемпературный ИК термометр IR-86xU FLUS решает ее в два счета.

Как только температура выйдет за пределы, звучит зуммер и начинает мигать надпись на дисплее – например при значении ниже нижнего: ”Low”.

Упрощение процедур измерения температуры.

Представим себе, что по конвейеру движутся заготовки. В нужный момент времени конвейер останавливается для проведения очередного технологического процесса – например нагрева высокочастотным излучением и естественного охлаждения. Как измерить температуру ?

Коснуться термопарой ? В автоматическом режиме это сделать не так просто. Значит нужен манипулятор, перемещающий термопару к заготовке, причем необходимо разработать автоматическую систему контроля касания термопарой, чтобы контактный термометр остановился при касании заготовки. Достаточно сложно !

IR-866U решает технологическую задачу проще за счет бесконтактного метода измерения температуры. Ничего перемещать не надо. Никаких лишних действий.

термометр инфракрасный бесконтактный IR-866U с разъемом




Инфракрасный термометр фиксируется на винтовом разъеме, который предусмотрен внизу ручки, линза направляется на необходимую зону, предварительно рассчитывается расстояние, чтобы на расчетной дистанции пятно визирования находилась в пределах геометрических размеров заготовки.

До этого момента мы рассматривали как IR-86xU даже при расширенных возможностях (подстройка коэффициента эмиссии, увеличенное оптическое разрешение, широкий температурный диапазон), фактически выступает как самый обычный пирометр, потому изучим как работает измерительный прибор в режиме логгера температуры.

Пирометр IR-86xU – электронный регистратор, самописец температуры

Визуально контролировать температурные процессы без ошибок и принимать своевременные решения возможно только при разовых измерениях.

Тем более, что в этом случае нет никакой возможности собирать статистическую информации за определенный период времени.

Именно так работают простейшие пирометры – включил, измерил, запомнил.

Максимум на что способны бытовые инфракрасные термометры: подсчитать – максимальное/минимальное/среднее значение.

Хотя есть исключение – можно пирометр купить с несколькими ячейками памяти. Но обычно их так мало – в лучшем случае 100 или 200, так что в производственных условиях польза от них нулевая.

Для контроля на протяжении достаточно длительного периода времени, необходимо выполнение двух условий:

  • встроенный режим логгера - самописца температуры;
  • информация должна сохраняться на внешнем носителе.

Опять же обратим внимание на исключение.

На рынке приборов для бесконтактного измерения температуры уже появились пирометры – регистраторы температуры со встроенной картой памяти, но их возможности весьма ограничены. Сколько объем карты памяти ? 4,8,16 ГБт.

А вот ноутбуки практически все снабжаются жестким диском минимум на 500 МБт, а то и на 1 ТБт.
Но дело даже не столько в объеме памяти. Для полноценного воспроизведения температурного ряда в режиме онлайн, необходим достаточно большой дисплей, так все равно придется переносить данные из карты памяти.

Поэтому разумным выглядит следующее распределение функций:

  1. Дистанционный измеритель температуры передает данные в ноутбук, не сохраняя у себя в памяти. Фактически ИК термометр выполняет две функции: измерительную и транзитную.
  2. Ноутбук или другой компьютер, совместимый по программному обеспечению, сохраняет данные, и выводит температурный график.

Купить пирометр - регистратор температуры

Именно так и работает инфракрасный термометр IR-86xU и в этом его отличие например от логгера температуры и влажности.

В частности самописец ET-175 FLUS записывает во встроенной памяти до 16000 значений температуры и влажности, работая одновременно как гигрометр и цифровой термометр, или проще говоря термогигрометр и только после окончания мониторинга двух показателей, показания считываются и обрабатываются средствами компьютерной техники.

Самописец температуры и влажности по-другому просто не может, поскольку такой специфический измерительный прибор часто устанавливается в автомобильных фурах рефрижераторах для многочасового “путешествия” и просто обязан обладать встроенной памятью и автономным питанием от батареек.

Пирометр IR-86xU не нуждается в объемной памяти, и цена кстати благодаря этому ниже и взаимодействует с компьютерной техникой по двум направлениям:

  • визуальное наблюдение оператором процессов изменения температуры;
  • сохранение числового ряда показателей температуры на жестком диске с последующим отображением и анализом.

Рассмотрим каждое направление по отдельности.
Можно спросить, а зачем нужен электронный регистратор – самописец температуры, если те же данные температуры можно просто наблюдать на дисплее ?

График дистанционного измерения температуры

Да не совсем те же данные. Компьютер выводит не только числовые значения, параллельно с дисплеем пирометра. Программное обеспечение на диске, идущее в комплекте, позволяет строить график, а это открывает возможности при визуальном наблюдении графического отображения температурной информации не потерять ни единой цифры, а самое главное – выявить тренды.
Программа позволяет задавать:

  • минимальное и максимальное значение (аналог контроля диапазона). В этом случае части графика, выходящие за пределы, окрашиваются в заданные цвета;
  • период опроса датчика, точнее интервал между двумя соседними значениями графика температуры – от одной секунды и до одной минуты;
  • сохранять информацию в файл для последующего воспроизведения и анализа.

Инфракрасный термометр - логгер температуры




Следует отметить, что в логгер температуры, пирометр  "превращается" только после инсталляции программного обеспечения и подключения переходника, соединяющего ИК термометр с портом USB ноутбука.

В этот момент блокируется функция автоматического отключения питания – это логично, поскольку предстоит многоминутный беспрерывный мониторинг.

Какой задавать период опроса датчика ? Это значение определяется технологическими условиями, а именно прогнозируемой скоростью набора или падения температуры.

Пример. Две металлических заготовки нагреты до заданной температуры и после этого одна из них идет на закалку, путем резкого погружения в воду или масло, а другая – плавно и медленно охлаждается, отдавая тепло в окружающее пространство.

В зависимости от метода термообработки, меняется внутренняя структура. Материал становится более хрупким, твердым или наоборот мягким.

При резком охлаждении температура падает буквально за несколько секунд, и в этом случае график должен быт максимально подробным – рекомендуется задать период опроса датчика температуры 1 секунда.

При медленном охлаждения интервал наблюдения исчисляется минутами, а может и часами, и интервал между двумя близлежащими значениями графика температуры можно увеличить, даже до 1 минуты.

В этом плане важен другой момент. Почему программным обеспечением пирометра установлен минимальный интервал 1 секунда ? Этот показатель определяется в первую очередь временем отклика ИК термометра или временем реакции на скорость изменения температуры.

Пирометр IR-86xU отличается быстрым временем отклика на динамически изменяющиеся температурные процессы – время между измерением и отображением на дисплее не превышает 0,25 с.

Пирометр цена.

Как показывает опыт продаж, в подавляющем большинстве случаев, инфракрасный термометр IR-86xU FLUS заказывают юридические лица, для которых на пирометр цена не является накладной и составляет буквально единицы процента в себестоимости выпускаемой продукции.

Что касается частных лиц, то как мы отметили, широчайший температурный диапазон более 1000 градусов и тем более режим самописца температуры окажется не востребованным в домашних условиях, хотя бывают исключения и на пирометр инфракрасный цена сопоставима со среднемесячной заработной платой по Украине или соответствует стоимости среднего смартфона.

Автор - ЧП Бром

12 Апреля 2017 306 0
Оставить отзыв
Поставьте оценку
Код защиты:
captcha
Ваш ответ
Код защиты:
captcha
Ваш комментарий будет опубликован после модерации администратором
Похожие посты
Фильтр
Найдено 5 
Подтвердите
Для того, что бы добавить товар в список желаний, Вам нужно