Радиациялық пирометрлер

МАЗМҰНЫ

Кіріспе 3

1. Радиациялық пирометрлер 4

2. Радиациялық пирометр модельдері 6

2. 1. ТЕРА-50 радиациялық пирометрі 6

2. 2. Инфрақызыл радиациялық АКИП-9302 пирометрі 7

2. 3. Инфрақызыл радиациялық IR-SA пирометрі 8

3. Есептеу бөлімі 11

Қорытынды 12

Пайдаланылған әдебиеттер 13

Қысқартылған сөздер 14

КІРІСПЕ

Пирометрлер - мөлдір емес дененің температурасын оның спектрінің оптикалық диапазонында сәулеленуіне байланысты өлшеуге арналған аспаптар. Өлшенетін дене температурасы жылулық тепе -теңдікте және жұтылу коэффициенті 1-ге жақын болуы тиіс. Пирометрлердің ең көп таралған түрлері радиационды, жарықтылық және түсті.

Пирометрді ең алғаш ойлап шығарғандардың бірі Pieter van Musschenbroeck (1692-1761) . Алғашында құрылғы визуалды түрде температураны қатты қыздырылған обьекттің жарықтылығы, түсі бойынша өлшеуге арналған. Қазіргі таңда пайдалану аясы кеңейтілген, пирометрдің кейбір түрлері өте төмен температураларды өлшеуге арналған(0 °C және одан да төмен), мұндай температурада жылулық сәулеленуді адам көзімен көру мүмкін емес. Әрекет ету принципі бойынша пирометрлер екіге бөлінеді:бірспектралды және мультиспектралды пирометрлер.

Бірспектралды пирометрлер сәулеленуін тек бір диапазонда ғана қабылдайды, былай бола тұра диапазон кең де болуы мүмкін. Ары қарай өлшенген қуат мәні бойынша тшемпература анықталады. Бірспектралды пирометрлердің төмендегідей түрлерңі бар

Мультиспектралды пирометрлер (спектралды қатынасты және түсті пирометрлер ретінде кеңінен таралған) екі немесе одан да көп спектралды диапазондағы сәулеленуді қабылдайды. Обьект температурасы әрбір диапазондағы қуаттарды салыстыру нәтижесінде анықталады.

1 Радиациялық пирометр

Пирометрдың барлық түрлері денелердің жылулық шағылысу заңдарына негізделген температураны өлшеудің контактілі емес оптикалық әдісімен жұмыс жасайды.

Бұл әдісті қолдану датчикті бақыланатын ортаға енгізуді қажет етпейді. Бұл агрессивті және 1600°С-тан жоғары мәнді орталар температурасын өлшеуде қажет. Сонымен қатар пирометрлік датчиктер жылулық инециялылықпен сипатталады.

Бұл шексіз өлшеу әдісі абсолют қара дененің шағылысу қарқындылығы мен оның температурасы арасындағы тәуелділікке негізделген.

Кез-келген дененің жылулық шағылысуын шағылысатын уақыт бірлігінен дененің бетінің ауданын бірлігінің және толқын ұзындығының бірлік диапазонымен, басқаша айтқанда энергия санымен R _λ спектрлік тығыздығымен сипатталады.

Абсолют қара дененің спектрлік жарқырауы мен толқын ұзындығы мына теңдікпен анықталады:

, (1. 1)

мұндағы λ -толқын ұзындығы; T - абсолют температура; , h - Планк тұрақтысы; k - Больцман тұрақтысы.

1. 1-суретте абсолют қара дененің қисық спектралді жарқырауы келтірілген

1. 1-сурет. Абсолют қара дененің қисық спектралді жарқырауы

Датчиктің кіріс шамасына қарай оптикалық пирометрлер былайша бөлінеді:

- Қисықтардың барлық ауданына сай келетін, энергияның барлық шағылысуын қабылдайтын радиациялық пирометрлер;

- Спектрдің кез-келген тар аймағындағы энергияның сәулеленуін қабылдайтын жарықтылық пирометрлер;

- 1. 1-суретте келтірілген қисықтың кез-келген екі нүктесіндегі сәулелену қарқындылығының қатынасын өлшеуге негізделген түсті пирометрлер.

Радиационды пирометрлер датчиктері 20-дан 2500°С дейінгі диапазондағы температураны өлшеуге арналған. Радиационды пирометрлер датчигімен өлшенген T _р температурасы T , дененің өзінің температурасынан әрқашан да аз болады. Себебі абсолют қара дененің толық сәулелену энергиясы реалды дененің шағылысу энергиясынан әрқашан да аз.

, (1. 2)

мұндағы ε - қаралық сәулелену коэффициенті, бұл дененің бетінің жағдайына негізделген және әр түрлі материалдар үшін 0, 04 ден 1, 0 аралығында жатады;

, (1. 3)

Т _р және Т арасындағы байланыс мына теңдікпен анықталады:

, . (1. 4)

Радиацонды пирометрлер сонымен қатар толық сәулелену пирометрі деп те аталады. Мұнда сезгіш элемент ретінде тізбектей жалғанған терможұптардан құралған термобатарея 2 (1. 2-сурет), оптикалық жүйе 3 арқылы фокусталатын, өлшеу обьекттің 1 балқымалар алынады. Пайда болған ЭҚК-ті градуировкаланған милливольтметр немесе автоматы потенциометр арқылы 4 өлшенеді.

1. 2 - сурет. Радиациялық пирометр

Абсолютті қара дененің сәулеленуінің толық энергиясы мен оның температурасы арасындағы байланыс мына теңдеумен өрнектеледі

, (1. 5)

Мұндағы E _T - Т абсолют температурада 1 секундтағы 1 см ² ауданның толық сәулелену энергиясы; -5, 75 вт/см ² град. ⁴ тең пропорционалдық коэффициенті;

Абсолютті қара емес денелер үшін

, (1. 6)

Мұндағы - сәулелену коэффициенті.

Радиационды пирометрдің артықшылығы - төмен температураны өлшеуі. Тіпті қоршаған ортаның температурасынан да төмен температуралы обьекттерді өлшейді. Соңғы мысалда термобатарея қызбайды, өлшеу обьектпен радиационды жылу алмасу жүреді.

Радиационды пирометрлер түрлі түсті пирометрлер сияқты температураны үздіксіз өлшеу және тіркеуге арналған, сонымен қатар автоматты реттеу жүйелерінде қолданылады. Абсолют қара дененің сәулелену қасиетіне жақын денелер температурасын өлшегенде негізгі қателік 1%-тен аспайды. Радиационды пирометрдің көптеген түрлері үшін сәулеленетін обьекттің диаметрі аз болмауы тиіс. Сәулелену беті аз болған жағдайда көрсеткіштер мәні де кіші болады. Телескоп пен өлшеу обьекттің арасындағы мөлдірлік аз болса және телескоптың оптикасының ластануынан қателіктер тууы мүмкін. Пирометрлерді кездейсоқ әрекеттерден қорғау үшін капильді түтіктер қолданыладыз. Капильді түтікті отқа төзімді материалдан жасайды.

Заводта өндіріліп шыққанда бұл пирометр қандай температурадағы обьектті өлшейтіні белгісіз болғандықтан, пирометр датчигі абсолютті қара дене температурасымен градуировкаланады және T _р өлшеу нәтижесін мәніне бөлу қажет, мұндағы ε - қаралық сәулелену коэффициенті, бұл шама радиационды пирометрлер иесімен экспериментальді түрде немесе қосымша әдебиеттерден анықталуы тиіс.

2 Радиациялық пирометр модельдері

2. 1 ТЕРА-50 радиационды пирометрі

ТЕРА-50 радиационды пирометрі қорғаныс арматура элементі бар, кыздырылған дене бетінің контактілі емес радиационды температурасын өлшеуге арналған. Телескоп металлургия, машино жасау, химия және тағы да басқа өндіріс салаларында козғалмайтын және аз жылдамдықпен орын ауыстыратын обьекттер температурасын өлшеу үшіін қолданылады.

Телескоп температурасы 5-тен 100 °С дейінгі және ылғалдылығы 80 % қоршаған ортада жұмвс жасауға арналған.

Техникалық сипаттамасы:

өлшенетін температура диапазоны, °С 400 - 2500;

телескоптың визирлеу көрсеткіші:РС-20, РС-25 РК-15 1/20 1/15;

телескоптың көрсеткіштерін енгізу уақыты, s, кем емес 10;

телескоптың көру аймағын қорғаныс қабықпен жапқан жағдайда сақтандырғыштың балқу температурасы, °С 180 - 200;

Масса, kg, кем емес:телескоптың қорғағыш арматура

1, 4 12

Габаритті көлемі, mm, кем емес: телескоптың қорғағыш арматура

076x170x104 555x330x270

Номиналды жұмыс арақашықтығы, m 1± 0, 02

Телескоптар өлшенетін температураға байланысты келесі градуировкалармен шығарылады: РК-15, РС-20 и РС-25, сонымен қатар өлшенетін температура шектері сәйкесінше 400 - 1500°С, 900 - 2000°С и 1200 - 2500°С тең.

2. 2 Инфрақызыл радиационды АКИП-9302 пирометрі

2. 2. 1 - сурет. Инфрақызыл радиационды АКИП-9302 пирометрі.

Модельдің қысқаша сипаттамасы:

Температураның контактсіз өзгеруі: -32°С …+535°С;

Базалық қателігі ± 2 %;

Сәулеленудің өзгеру коэффициенті 0, 10 … 1, 00;

Оптикалық рұқсаты 12:1;

Терможұп көмегімен температураны өлшеуге арналған құрылымдық канал;

МАКС/МИН/УСРЕД мәндерінің тіркеу режимі;

Hi/Low акустикалық және визуалды сигнализациялы, температураны сканерлеу режимі;

Өлшеу триггерінің блокировка функциясы;

Лазерлі нысанкөрсеткіш (бірнүктелі, өшіргіш) ;

(3 ½) жарығы бар ЖК-дисплей;

Көрсеткіштерді ұстау уақыты, батарея разрядының индикациясы;

Қорек көзінің автоматты түрде істен шығуы;

Эксплуатациясы тиімді және жинақы;

Өндірісте кеңінен қолданылатын контактсіз инфрақызыл радиационды пирометр АКИП-9302.

Сөндіру пернесін басқаннан кейін автоматты түрде 6 с кейін істен шығуы құрылғы батареясының қосымша ресурсын көрсетеді. Пирометрдің пистолет типтес корпусы қолға ыңғайлы, өлшеу процесінде оператормен оңай басқарылады. Обьектті бақылау үшін бірнүктелі лазерлі көрсеткіші бар. Пирометр алдын-ала процесстегі құрылғылардың қай бөлігінің, қай деталінің қаншалықты қызып - тұрғандығын көрсетеді,

Сонымен қатар АКИП-9302 пирометрі екі жаңа қасиетке ие:

eSmart функциясы - өлшеудің бүгінгі таңғы талап ететін шарттарына ие. Мысалы, егер белгісіз қасиетті және сипаттамалы обьекттің немесе ортаның бетінің температурасын анықтау керек болса. Бұл үшін К-типті терможұп қойылады және инфрақызыл сәулелену батырмасы басылады. Орнатылған программа көмегімен реалды эмиссия мәнін анықтау жүзеге асырылады, содан сон құрылғы жадында келесі өлшеулерге сақталады.

CIS түрлі түсті сигнализация функциясы-(бақылау режиміндегі ЖК-индикатор жарығының түсін өзгерту) қолданушымен қойылған шектен асқан жағдайда шығатын сигнал дыбысымен қатар (Hi / Low: жоғарғы және төменгі), яғни осы функция болса, берілген шектен асқан жағдайда дисплейге қызыл жарық шығады.

2. 3 Инфрақызыл радиационды IR-SA пирометрі

2. 3. 1 - сурет. Инфрақызыл радиационды IR-SA пирометрі.

Инфрақызыл радиационды IR-SA пирометр сериясына 0 -ден 2500°C -ге дейін диапазондағы температураны контактсіз түрде өлшеуге арналған сенімді құрылғылар жиыны кіреді. Жиынға modbus-интерфейсті бес модель кіреді

Бұл серияға 0 -2500°С аралығындағы температураны үздіксіз бақылауға арналған портативі пирометрлер кіреді, сонымен қатар өлшеу дәлдігі жоғары. Chino компаниясынан қосымша аксессуар ретінде телескоптық түтік, салқындатқыш корпус, лазерлі көрсеткіш және өлшеу нәтижесін бақылау үшін бөлек мониторланатын терезе беріледі.

Серияның ерекшеліктері:

• үздіксіз өлшеу жүргізуге арналған аз габаритті корпус;

• 90°С дейінгі жұмыс температурасы, сертификация IP67, CE/UL бойынша;

• бір және екітүсті режимдерде өлшеу мүмкіндігі;

• IR-GZ бар мониторинг арқылы бір уақытта 32 құрылғыға бірдей жалғау;

• құрылғы эксплуатациясына және бекітуіне арналған әр түрлі акссесуарлар;

Моделдері

Төменгі температуралы IR-CAT

IR-CAT сериясының құрылғылары 0°C - 300°C температура аралығында өлшеуге арналған. Өлшеу дәлдігі ±2°C.

Ортатемпературалы IR-CAI

IR-CAI сериясының құрылғылары 300°С - 2000°С температура аралығында өлшеуге арналған. Осыған қарамастан ара қашықтық факторы 100 немесе 200.

Жоғарытемпературалы IR-CAS

IR-CAS сериясының құрылғылары 600°C -2000°С температура аралығында өлшеуге арналған. IR-CAI-тен тек сезгіш элемент түрімен ғана ерекшеленеді.

Екітүсті IR-CAH

IR-CAH сериясының құрылғылары екітүсті режимде жұмыс жасайды, яғни толқынның екі диапазонында өлшеу жүргізіледі. Құрылғы 900°C- 2500°C аралығында температураны өлшейді.

Техникалық сипаттамасы

... жалғасы

Термоэлектрлік пирометрлер

Кварц термометрлері

Сұр денелер үшін энергетикалық жарқыраудың спектрлік тығыздығы

Физикалық шамаларды өлшеу

AD592 аналогты термотүрлендіргіші арқылы PIC18F877A микробақылаушында WH1602 cұйық кристалды индикаторына өлшенген мәліметтерді шығару

Май толтырылған жабдықтардың диагностикасы

Фракциялардың потенциалдық құрамы

Автоматты жүйенің температуралық реттегіш режимі

Кеніштің автоматтандырылған технологиялық жүйесімен танысу

ДКВР-20 бу қазан қондырғысын автоматтандыру жүйелерін монтаждау

• Іс жүргізу
• Автоматтандыру, Техника
• Алғашқы әскери дайындық
• Астрономия
• Ауыл шаруашылығы
• Банк ісі
• Бизнесті бағалау
• Биология
• Бухгалтерлік іс
• Валеология
• Ветеринария
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Дін
• Ет, сүт, шарап өнімдері
• Жалпы тарих
• Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
• Журналистика
• Информатика
• Кеден ісі
• Маркетинг
• Математика, Геометрия
• Медицина
• Мемлекеттік басқару
• Менеджмент
• Мұнай, Газ
• Мұрағат ісі
• Мәдениеттану
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
• Педагогика
• Полиграфия
• Психология
• Салық
• Саясаттану
• Сақтандыру
• Сертификаттау, стандарттау
• Социология, Демография
• Спорт
• Статистика
• Тілтану, Филология
• Тарихи тұлғалар
• Тау-кен ісі
• Транспорт
• Туризм
• Физика
• Философия
• Халықаралық қатынастар
• Химия
• Экология, Қоршаған ортаны қорғау
• Экономика
• Экономикалық география
• Электротехника
• Қазақстан тарихы
• Қаржы
• Құрылыс
• Құқық, Криминалистика
• Әдебиет
• Өнер, музыка
• Өнеркәсіп, Өндіріс