Pyrometrar
(126)Pyrometrar är enheter som möjliggör beröringsfri temperaturmätning. Tack vare sitt breda mätområde och snabbhet används de i en mängd olika applikationer: uppvärmnings- och kylsystem, HVAC, transport (särskilt vid underhåll av fordon, inte bara bilar), inom livsmedelsindustrin, läkemedelsindustrin och till och med inom energisektorn. Det är viktigt att notera att denna mätmetod gör det möjligt att undersöka roterande element (upptäckt av friktionspunkter), elektriska anslutningar under spänning (sektioner med hög resistans) eller objekt i farliga områden. Med tanke på detta breda spektrum av applikationer, låt oss titta på pyrometrarnas funktionalitet och deras grundläggande egenskaper.
Funktionsprincip
Pyrometrar använder fenomenet värmestrålning för att mäta temperatur. Alla föremål vars temperatur överstiger den absoluta nollpunkten avger elektromagnetiska vågor. Deras våglängd ligger inom det infraröda (IR) ljusområdet. Genom att mäta intensiteten av denna strålning är det möjligt att med hög noggrannhet uppskatta objektets temperatur. I pyrometrar används en optoelektronisk, ljuskänslig komponent för detta ändamål. För att mätningen ska utföras i ett specifikt område, fokuseras IR-strålarna på den ljuskänsliga ytan med hjälp av en enkel lins. Data bearbetas av en A/D-omvandlare och en speciellt programmerad krets.
Typer av pyrometrar
Den huvudsakliga och mest uppenbara indelningen av pyrometrar är baserad på deras användning och konstruktion. Även om funktionsprincipen är densamma för alla enheter, skiljer de sig åt i precision och funktionalitet (som beskrivs nedan).
Bärbara pyrometrar
De vanligaste är handhållna pyrometrar, där mätenheten är monterad på ett handtag. I de flesta modeller innehåller handtaget ett batterifack, och på ovansidan finns en avtryckare som används för att aktivera mätningen. På så sätt kan enheten hanteras med en hand och enkelt riktas mot det objekt som ska mätas. På handtaget sitter pyrometermodulen med linsen, och på operatörens sida finns en display (vanligtvis LCD) som visar resultat och inställningar, samt knappar för att ändra dem. Formatet och användningen av bärbara enheter är i stort sett enhetligt, oavsett deras specifika användningsområde. De specifika funktionerna för dessa enheter beskrivs nedan.
Pyrometrar för industriell automation
När det gäller pyrometrar som används i automationssystem är mätenheten mycket mer kompakt för att kunna monteras i olika riktningar och i trånga utrymmen. Strömförsörjningen och mätdata överförs via standardiserade industriella kontakter, vilket innebär att denna modul inte är en fristående enhet. I de flesta fall installeras de statiskt. Eftersom de kan mäta från ett visst avstånd och fungerar inom ett relativt brett temperaturområde, används de i industriella miljöer för beröringsfri mätning av temperaturer i ugnar, extremt heta element och i system som kräver hög hygien (t.ex. livsmedels-, kemi- och läkemedelsindustrier). Eftersom den ljuskänsliga komponenten är ansluten till en extern styrenhet, kan mätningar utföras snabbare (med högre frekvens) än med bärbara enheter.
Ytterligare funktioner hos pyrometrar
Funktionaliteten hos pyrometrar för automationssystem beror på modellen: de kan vara mycket konfigurerbara eller fungera som en typ av värmesensor. I de bärbara modellerna utrustar tillverkarna enheterna med flera funktioner som underlättar insamlingen av mätdata, särskilt vid rutinmässiga och periodiska mätningar. När du väljer en pyrometer är det bra att överväga hur de utökade möjligheterna hos en modell påverkar arbetsergonomin.
Optisk upplösning och laserpekare
Standardutrustningen för handhållna pyrometrar inkluderar en laserpekare som visar mätområdet. Det är viktigt att notera att det inte handlar om en enda punkt. På grund av funktionsprincipen mäter pyrometern intensiteten av strålning som emitteras från ett visst område.
De optiska egenskaperna anges i manualen, så att användaren vet från vilket avstånd mätningen ska utföras. Den viktigaste delen av denna specifikation är den optiska upplösningen, som anger vilket område de elektromagnetiska vågorna samlas från för mätningen. Infraröd strålning fokuseras på den ljuskänsliga komponenten med en lins – synfältet för pyrometern kan därför beskrivas som en kon med toppen på mätenheten och vinkelrät mot ytan. Ju längre från linsen, desto bredare blir området från vilket den infraröda strålningen fångas (vilket minskar mätprecisionen vid större avstånd). För de flesta pyrometrar visar laserstrålen konens höjd, men vissa modeller avger extra strålar som markerar omkretsen av basen, vilket gör det tydligt för operatören vilken yta som mäts. Detta är särskilt viktigt vid datainsamling i komplexa värme-, kyl- eller HVAC-installationer, där rör och ledningar är mycket nära varandra.
När det gäller faktorer som påverkar mätresultaten är det viktigt att komma ihåg att nästan alla material reflekterar infraröd strålning från andra källor (på samma sätt som de reflekterar synligt ljus), vilket innebär att omgivningstemperaturen påverkar mätresultaten i viss mån (oftast minimalt).
Akustiska och visuella larm
I vissa situationer är det inte en exakt temperatur som intresserar användaren av pyrometern, så länge den inte överskrider vissa tröskelvärden. Detta är fallet till exempel vid regelbundna inspektioner, när man kontrollerar om vissa områden eller komponenter i ett system inte är överhettade eller underkylda. Därför tillåter vissa modeller av pyrometrar att man ställer in tröskelvärden och utlöser ett akustiskt och/eller visuellt larm när den uppmätta temperaturen är utanför det inställda intervallet. Denna enkla funktion snabbar upp många underhålls- och servicearbeten avsevärt.
Funktioner som MIN, MAX, AVG osv.
Vid mätningar på objekt med varierande temperatur (t.ex. termoreglerande komponenter, punkter i HVAC-system) är det praktiskt med en funktion som gör att enheten kan registrera de extrema värdena som uppmätts under en viss tidsperiod. MIN- och MAX-funktionerna visar den lägsta och högsta temperaturen som enheten har mätt medan avtryckaren hålls intryckt. Dessutom är ofta en genomsnittlig (AVG) mätning tillgänglig, vilket är användbart för att mäta stora ytor som hydrauliska/pneumatiska system eller solpaneler, för att uppskatta totala förluster och optimera prestanda.
Minnesfunktion för mätningar och kommunikation
Om pyrometern kommer att användas ofta och regelbundet – till exempel vid inspektioner av stora installationer – kan det vara en god idé att investera i en enhet med avancerade funktioner, som inbyggt minne och möjlighet att exportera resultat till en dator (för vidare bearbetning eller rapportgenerering). Dessa modeller kommunicerar via trådlösa protokoll (Bluetooth, WiFi), vanliga kontakter (USB), och ibland stödjer de utbytbara minneskort. Den insamlade informationen kan enkelt exporteras till en fil och analyseras eller användas för att skapa rapporter.
Viktiga parametrar för pyrometrar
När du väljer en pyrometer, förutom de funktioner som beskrivits ovan, är det viktigt att ta hänsyn till flera nyckelparametrar. Den första är naturligtvis mätområdet, som anger inom vilket temperaturområde enheten fungerar. Mätupplösningen är också viktig. Dessutom möjliggör de flesta enheter justerbar korrigering av emissivitet (bestäms av faktorer som material, aggregationstillstånd, textur och observationsvinkel på det mätta objektet).
Personliga preferenser inkluderar enhetens storlek och vikt, samt skärmens storlek. Det är också värt att kontrollera om pyrometern levereras med tillbehör som sonder, termoelement, skyddsfodral eller transportväskor. Om enheten ska användas relativt ofta kan det vara en bra investering att skaffa en modell som drivs av ett uppladdningsbart batteri. För enheter som ska användas i professionella miljöer är kalibreringscertifikatet för sensorn en viktig faktor. Det är också bra att uppmärksamma skyddsklassen (tätning), som ofta är mycket hög (t.ex. IP65), vilket möjliggör användning i tuffa miljöförhållanden.
När det gäller pyrometrar för installation i industriella automationssystem eller som utför övervakningsfunktioner i andra system, förutom de nämnda parametrarna, är en viktig egenskap enhetens gränssnitt. Många av dessa produkter kan kommunicera via vanliga industriella standarder, som Profibus eller RS485.
Lager:
