> Бесконтактный датчик температуры: приницп работы, плюсы и минусы

Принцип работы бесконтактного датчика температуры

Для обеспечения стабильной и качественной работы различных систем и устройств используются разнообразные типы датчиков. Отдельную ступень во всем их многообразии занимают анализаторы уровня температуры.

Принцип их работы состоит в преобразовании уровня тепла окружающей среды в электрические величины, которые быстро передаются на контрольный блок, регулирующий работу системы, основываясь на полученных данных.

Бесконтактный датчик температуры

Бесконтатный датчик температуры GY-906

Виды термодатчиков

Существует множество видов измерителей тепла, разделяемые по разным признакам. Рассмотрим основные их виды:

  • Термопреобразователь сопротивления, он же термистор. Принцип работы заключается в разном уровне показателей сопротивления проводников под действием различной температуры. Обладает высокой скоростью обнаружения и фиксирования изменения тепловых данных, большими числами сопротивления, а также высокой чувствительностью;
  • Термопара или термоэлектрический преобразователь. В замкнутой системе, состоящей из двух проводников проходит ток только в том случае, если каждый из них имеет различный температурный показатель. Высокоточные приборы, благодаря чему пользуются немалой популярностью;
  • Кварцевый термопреобразователь. Фиксирует и измеряет частоту встроенного элемента, зависящую от температурных показателей измеряемой среды;
  • Шумовой термометр. Обладает широким диапазоном измеряемого параметра. Замер производится путем сравнения показателей шума с двух одинаковых чувствительных элементов, один из которых находится в изучаемой среде, а второй имеет известный уровень тепла;
  • Дилатометрический преобразователь распознает изменение уровня температуры, основываясь на сжатии определенного тела или вещества (либо его расширении);
  • Акустический анализатор. Измеряет скорость распространения звука в газовой среде и анализирует ее зависимость от уровня тепла;
  • Пирометр. Бесконтактный измеритель, о котором будет подробнее расписано ниже.

Бесконтактный датчик температуры

Такие приборы отличаются тем, что для выяснения термического уровня необходимого объекта или среды, нет необходимости в соприкосновении датчика с объектом измерения. Благодаря этому, устройства такого типа могут работать с очень большими температурными показателями, а также с различными агрессивными и жесткими средами.

Для сравнения — модель TW 7000 имеет максимальны порог в 500 градусов Цельсия, а NW 2002 запросто справляется с показаниями в 2500 градусов.

Пирометры, как правило, применяются в промышленных областях, так как в быту обычно нет таких температур и жестких условий, при которых мог бы понадобиться бесконтактный датчик температуры.

Подобные измерители отлично выполняют свою работу в энергетике, металлургии, машиностроении, пищевой промышленности и так далее.

Какие задачи поможет решить пирометр? Он проводит отслеживание и контроль уровня тепла там, где другие термодатчики окажутся бесполезными:

  1. объекты, изготовленные из материалов с низкой теплопроводностью (к примеру, при измерении температуры контактным прибором, зонд должен пробиться через защиту оболочки, что по причине низкой ее теплопроводности либо затруднено, либо невозможно);
  2. высокотемпературные процессы;
  3. движущиеся элементы какой-то системы;
  4. поверхности, в силу особенностей которых, на них могут быть установлены другие датчики;
  5. объекты под напряжением;
  6. труднодоступные места;
  7. агрессивные среды.
Бесконтактный датчик температуры

Инфракрасный датчик температуры IFM TW7000

Благодаря тому, что пирометр напрямую не соприкасается с измеряемым предметом или средой, он всегда остается чистым и отсутствует вероятность его повреждений от воздействий этой среды.

Помимо всех вышеперечисленных его достоинств, включающих любую поверхность, температуру и среду, в которых данный прибор способен сохранять работоспособность, он еще может работать с абсолютно любым материалом.

Недостатки

Во-первых, он довольно сложен в настройке, откалибровать его довольно непросто, но необходимо, иначе получаемые данные будут некорректными, что скажется на качестве работы изучаемой системы. Лучше будет доверить этот процесс сертифицированному специалисту. Это поможет избежать ошибок в настройке и негативных последствий, причиной которым она может стать.

Во-вторых, необходимость очень ответственного и внимательного подхода к выбору датчика. Не каждый пирометр может работать в разных условиях и с разными типами измерений. Для конкретных объектов нужно подобрать модель, которая может показать максимально точные результаты при работе с ней.

Читайте также:  Зачем нужен беспроводной датчик температуры?

Принцип работы пирометра

По сути данный прибор является излучателем инфракрасного света, который узнает температурный уровень объекта путем измерения величины электромагнитной энергии, который тот выделяет в ИК диапазоне.

Современные пирометры способны работать на большом удалении от объекта, а для точности наведения могут быть снабжены указателем — лазерный луч, который выглядит как точка на измеряемой поверхности.

Как и каждый измерительный прибор, рассматриваемый в данной статье также не застрахован от возможных ошибок и погрешностей в измерении. Почему это может произойти?

  1. Помехи на пути сигнала (пыль, дым, осадки);
  2. Загрязненная поверхность изучаемого объекта;
  3. Расстояние до объекта больше, чем указано в рекомендациях;
  4. Пирометр не адаптировался к среде (в таком случае, нужно либо дать ему чуть больше времени, либо перенастроить);
  5. Выход из строя каких-либо составляющих прибора.

Calex

В качестве примера рассмотри несколько бесконтактных приборов от компании Calex, которая уже более сорока лет производит приборы для измерения температур, применяемые в производстве и промышленности.

Простой ИК измеритель с аналоговым выходом PyroCouple

Прибор общего назначения, предназначенный для измерения неметаллических поверхностей, не дающих отражения — асфальт, резина, бумага, разного рода органика и многое другое.

Диапазоны измеряемых температур зависит от модели устройства^

  • LT от 20 до +100 градусов Цельсия (PC 21 LT-0);
  • MT от нуля до 250 (PC 301 MT-0);
  • HT до 500 (PC 151 HT-0).

PyroMiniUSB

Рекомендован к применению на лабораторных работах в образовательных учреждениях.

Подходит для измерения температур любой поверхности, в том числе и металлических, включая загрязненные и подверженные коррозии.

Измеряемая температура находится в диапазоне от -20 до +1000 градусов.

Отличается миниатюрным размером и наличием кабеля USB. Работает с программным обеспечением Modbus.

PyroNFC

Миниатюрный термодатчик, настраиваемый и управляемый при помощи приложения на смартфоне.

Работает с нагревом до 1000 градусов (не рекомендуется применять этот пирометр для замера минусовых температур).

Предназначен для определения температур сыпучих материалов, органики и многих других поверхностей.

FibreMini

Промышленный бесконтактный термодатчик для применения в сложных условиях (высокие температуры до 200 градусов Цельсия)

Отсутствие электроники в конструкции чувствительного элемента позволяет использовать этот пирометр даже вблизи источников помех.

Для моделей серии HT диапазон измеряемого нагрева составляет 450-2000 градусов со знаком плюс. Для MT-линейки 250-1000.

PyroUSB 2,2

Гибко-настраиваемый термодатчик, подключается при помощи двух видов шнура (или двумя одновременно), поддерживающий конфигурацию через компьютерное приложение.

Отличаются широким температурным диапазоном и способностью снимать показания через стекло.

PyroCube G

Термодатчик для замера температуры стекла (от +50 до +2400 градусов для моделей GH).

Бесконтактный датчик температуры

Термодатчик PyroCube G

Итог

Перечисление некоторых моделей бесконтактных термодатчиков имело своей целью доказать озвученное выше утверждение, что не каждый пирометр способен измерять параметр всякой поверхности в любых условиях.

Это показало необходимость со всей серьезностью подходить к выбору измерительного прибора, дабы не допустить досадных просчетов и ошибок в работе и впустую потраченных денег.

Рейтинг автора
1
Автор статьи
Тарас Каленюк
Написано статей
135
Принцип работы бесконтактного датчика температуры
Оцените статью: 1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд
Загрузка...

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Top