> 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:  Как исправить работу датчика температуры охлаждающей жидкости Приоры 16 клапанов?

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
105
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