Infračervené snímání teploty – pyrometrie

Bezkontaktní měření teploty pro řízení procesů, vývoj kvalitních produktů a spolehlivost zařízení.

Bezkontaktní měření teploty je optické měření vycházející z vlastností všech materiálů, která spočívá ve vysílání elektromagnetického záření (infračervené záření). Nástroje pro infračervené měření (pyrometr nebo termokamera) využívají toto záření k určování teploty.

Dnes jsou obvyklé spektrální odezvy infračervených teploměrů poblíž, ve středu nebo ve vzdálenosti infračerveného spektra. Pro výběr správného měřicího nástroje tak, aby vyhovoval konkrétním vlastnostem měřeného objektu, je potřeba vzít v úvahu například teplotu, materiál a rozměr.

Rozsah teplot:

Naše pyrometry měří teploty od -50 do 4000 °C. Nástroje jsou k dostání v různých teplotních rozsazích. Výběr teplotního rozsahu je podřízen konkrétnímu použití.

Spektrální rozsah

Pro daný materiál, z něhož je měřený objekt zhotoven, musíte vybrat optimální spektrální rozsah pyrometru, a to takový, jenž se bude dokonale hodit pro konkrétní aplikaci. Správný spektrální rozsah je proto jednou z nejdůležitějších vlastností.

Typické spektrální rozsahy jsou:

0,676 µm: Měření roztavených kovů (min. 1100 °C)
0,8 … 1,1 µm: Měření roztaveného skla, kovů, keramiky (min. 600 °C)
1,45 … 1,8 µm: Měření kovů, keramiky (min. 250 °C)
2,0 … 2,8 µm: Měření kovů (min. 75 °C)
3 … 5 µm: Měření kovů, keramiky (min. 5 °C)
3,43 µm: Měření fólií PE a PP (min. 50 °C)
3,9 µm Měření plamenem vyhřívaných pecí (min. 75 °C)
5,14 µm: Měření skleněných ploch (min. 100 °C)
8 … 14 µm: Měření nekovových povrchů a kovů s povlakem (min. -40 °C)

Emisivita

Emisní koeficient je vztah vyzařování objektu k vyzařování černého tělesa při stejné teplotě. Vliv na něho má materiál předmětu a změny spojené s vlnovou délkou, teplotou nebo dalšími fyzikálními hodnotami.

Emisní koeficient objektu je nejdůležitější, díky níž může pyrometr stanovit teplotu. Pokud chcete změřit povrchovou teplotu objektu pomocí pyrometru, musíte znát emisní koeficient čili emisivitu objektu a zadat jeho hodnotu do měřicího systému pyrometru.
V zásadě je emisivita materiálu ovlivněna vlnovou délkou, teplotou apod. Proto udávají tabulky emisivity danou emisivitu pro různé aplikace jen orientačně.

Tabulku s hodnotami emisivity pro různé kovy si můžete stáhnout. (314 KB)

Zorné pole

Rozměry měřeného objektu vymezují požadovaný velikost bodu (průměr paprsku) pyrometru. Velikost bodu (průměr paprsku) musí být přinejmenším tak velký, jako měřený objekt. Jen tak můžete teplotu změřit přesně. Velikosti bodů (průměry paprsků) závisí na typu pyrometru a měřicí vzdálenosti. Můžete je vypočítat pomocí poměru vzdáleností nebo zorného pole (z angl. Field of View, FOV).
FOV = vzdálenost měření / průměr paprsku
(např. 240 : 1 znamená: ve vzdálenosti 1200 mm je velikost bodu (průměr paprsku) 5 mm).

Příklad:

Doba odezvy

Dobou odezvy rozumíme interval mezi okamžikem náhlé změny hodnoty měřené teploty a okamžikem, od kterého naměřená hodnota na pyrometru zůstane v určených mezích.

Zaměřování

Pro snadné zamíření pyrometrů a měřeného objektu jsou k dostání různé zaměřovací systémy:

  • Zaměřování pomocí LED
  • Zaměřování pomocí laseru
  • Hledáček
  • TV kamera

Laserové zaměřovací světlo

Pro snadné zamíření na měřený objekt lze pyrometry vybavit laserovým zaměřovacím světlem. Jedná se o viditelné červené světlo o vlnové délce mezi 630 a 680 mm a maximálním výkonu 1 mW. Laser patří do výrobků laserové třídy 2.

Konstrukce

Pyrometry IMPAC se hodí pro použití v náročném průmyslovém prostředí. Pouzdra pevných pyrometrů jsou zhotovena z nerezové oceli nebo hliníku litého pod tlakem a vynikají třídou ochrany krytím IP 65. Kryty přenosných nástrojů jsou zhotoveny z robustního plastu. K dispozici nabízíme:

  • Kompaktní pyrometry se zabudovanou čočkou
  • Pyrometry z optických vláken (LO)
  • Přenosné nástroje

Výstup

Různé pyrometry mají rozličné výstupy. K dispozici jsou analogové výstupy a digitální rozhraní. Některé pyrometry jsou vybaveny přepínatelnými výstupy. Při objednávání je potřeba vybrat výstup u IN 3000.

  • Analogový výstup 0 … 20 mA nebo 4 … 20 mA
  • Analogový výstup 10 mV/°C
  • Analogový výstup 0 … 5 V
  • Termočlánek s analogovým výstupem, typ J nebo K
  • Digitální rozhraní RS232 nebo RS485
  • Profibus-DP