Để đo nhiệt độ của các bề mặt khác nhau, các cảm biến khác nhau được sử dụng, bao gồm cả nhiệt kế. Nó hoạt động khá đơn giản và nhanh chóng. Và nhiệt kế là gì, hãy cùng tìm hiểu nhé.
Nội dung
Nhiệt kế là gì?
Một thiết bị kỹ thuật hiện đại để xác định nhiệt độ của bất kỳ vật thể nào, dựa trên cảm biến hồng ngoại, được gọi là nhiệt kế. Anh ấy còn được gọi là máy đo nhiệt độ, máy ghi dữ liệu nhiệt độ, nhiệt kế kỹ thuật số hoặc súng hồng ngoại. Hoạt động của thiết bị dựa trên nguyên tắc xác định giá trị nhiệt độ của bề mặt vật thể bằng nhiệt bức xạ điện từ bề mặt của nó.Nhiệt kế bắt bức xạ hồng ngoại không nhìn thấy được, chuyển nó thành độ và hiển thị kết quả trên màn hình. Một phương pháp không tiếp xúc và nhanh chóng để kiểm tra các đối tượng cần thiết cho phép các bác sĩ chuyên khoa tránh được những tổn thương có thể xảy ra.
Khu vực ứng dụng
Nhiệt kế được sử dụng rộng rãi trong những ngành công nghiệp nơi có một số lượng lớn các thiết bị sưởi được lắp đặt. Trong lĩnh vực xây dựng và kỹ thuật nhiệt điện, chúng được sử dụng để tính toán sự mất mát nhiệt của các kết cấu, bao gồm một hỏa kế giúp xác định hư hỏng đối với cách nhiệt.
Trong công nghiệp, các thiết bị như vậy có thể phân tích nhiệt độ của các quá trình khác nhau từ xa. Điều này là cần thiết, ví dụ, trong kỹ thuật cơ khí, luyện kim và các ngành công nghiệp khác.
Vì vậy, thợ điện hãy kiểm tra mức độ sưởi ấm điểm kết nối dây, và thợ sửa xe kiểm tra độ nóng của các bộ phận máy móc. Nhiệt kế được hỗ trợ bởi các nhà khoa học trong quá trình thực hiện các nghiên cứu hoặc thí nghiệm khác nhau: đây là cách họ xác định tính đúng đắn của các chỉ số nhiệt độ của các chất và cơ thể.
Trong cuộc sống hàng ngày, mọi người sử dụng các thiết bị như vậy để xác định nhiệt độ cơ thể, nước, thực phẩm, v.v.
Các loại và phân loại
Tùy thuộc vào tính năng chức năng, có một số phân loại của nhiệt kế.
Theo phương pháp chủ yếu được sử dụng trong công việc:
- tia hồng ngoại;
- Quang học.
Nhiệt kế quang học được chia thành:
- Độ sáng;
- Màu, hoặc đa quang.
Dựa trên hình ảnh của mục tiêu, các thiết bị có ống ngắm quang học hoặc laser được phân biệt.
Theo độ phát xạ được áp dụng, các nhiệt kế có hệ số thay đổi và cố định được phân biệt.
Theo khả năng vận chuyển, nhiệt kế được chia thành tĩnh và di động (di động).
Dựa trên phạm vi đo lường có thể, có:
- nhiệt độ thấp (-35… -30 ° С);
- nhiệt độ cao (+400 ° С trở lên).
Thiết bị và nguyên lý hoạt động
Cơ sở của cấu trúc của nhiệt kế là máy dò bức xạ hồng ngoại. Dữ liệu được chuyển đổi bằng hệ thống điện tử tích hợp và hiển thị trên màn hình.
Một nhiệt kế điển hình có hình dạng giống như một khẩu súng lục với một màn hình nhỏ. Bảng điều khiển nhỏ gọn, hướng dẫn bằng tia laser và độ chính xác cao trong tương tác chặt chẽ với đối tượng giải thích nhu cầu về công cụ của những người lao động trong các lĩnh vực kỹ thuật và kỹ thuật.
Các bộ phận làm việc chính của hỏa kế được coi là thấu kính, bộ thu, cũng như màn hình hiển thị kết quả đo. Nguyên lý hoạt động của hỏa kế như sau: bức xạ hồng ngoại được phát ra từ vật thể đang nghiên cứu, và qua một thấu kính, nó được hội tụ và gửi đến máy thu (nhiệt dẻo, chất bán dẫn, cặp nhiệt điện).
Nếu sử dụng cặp nhiệt điện, điện áp sẽ thay đổi khi máy thu nóng lên. Điện trở - trong trường hợp của chất bán dẫn. Những thay đổi này được chuyển đổi thành số đọc nhiệt độ.
Để thực hiện phép đo, bạn chỉ cần hướng nhiệt kế vào đối tượng, đặt nó vào hoạt động và ghi lại kết quả. Sử dụng một nút đặc biệt, bạn có thể điều chỉnh định dạng đo nhiệt độ - độ C hoặc độ F.
Thông số kỹ thuật
Nhiệt kế có một số thông số đặc trưng cho chức năng của nó. Việc lựa chọn mô hình mong muốn của thiết bị được thực hiện theo các giá trị của chúng. Hãy chuyển sang những cái chính.
Độ phân giải quang học
Đây là tên của chỉ số đo tỷ số giữa đường kính vết của dụng cụ với khoảng cách đến vật thể. Chức năng này phụ thuộc vào góc của ống kính của thiết bị: ống kính càng lớn thì càng có nhiều diện tích. Yếu tố quan trọng nhất trong độ chính xác của phép đo là việc đặt điểm độc quyền trên vật liệu bề mặt. Nếu diện tích bị vượt quá, giá trị đo được có khả năng không chính xác.
TÀI LIỆU THAM KHẢO. Mỗi mẫu nhiệt kế có độ phân giải quang học khác nhau. Sự khác biệt giữa chúng rất ấn tượng, ví dụ, từ 2: 1 đến 600: 1. Tỷ lệ cuối cùng là điển hình cho các thiết bị chuyên nghiệp. Theo quy định, chúng được sử dụng trong ngành công nghiệp nặng. Tỷ lệ tối ưu cho nhiệt kế gia đình và bán chuyên nghiệp là 10: 1.
Phạm vi làm việc
Phạm vi hoạt động của thiết bị phụ thuộc vào cảm biến đo nhiệt độ và thường thay đổi từ -30 ° C đến 360 ° C. Vì vậy, hầu hết tất cả các loại nhiệt kế đều thích hợp sử dụng trong gia đình, với nhiệt độ tối đa của chất làm mát trong hệ thống sưởi lên đến 110 ° C.
Lỗi
Sai số ngụ ý mức độ sai lệch có thể có của các giá trị nhiệt độ và phụ thuộc vào độ chính xác của nhiệt kế. Bình quân sai lệch cho phép không quá 2% so với định mức.
Sự dễ dãi
Tham số này là tỷ số giữa công suất của bức xạ nhiệt độ hiện tại với cùng một chỉ số của vật đen hoàn toàn tham chiếu.
TÀI LIỆU THAM KHẢO. Đối với vật liệu mờ, độ phát xạ là 0,9-0,95. Vì lý do này, nhiều thiết bị hơn được chọn cho giá trị này.Kết quả sẽ khác đáng kể so với kết quả thực, ví dụ như trong trường hợp đo mức độ nóng lên của bề mặt nhôm sáng bóng.
Để có các phép đo chính xác hơn, nhiều kiểu máy được trang bị con trỏ laser. Trong trường hợp này, chùm sáng không nằm ở trung tâm, nhưng chỉ ra ranh giới tối ưu của khu vực đo.
Ưu điểm và nhược điểm
Giống như bất kỳ thiết bị nào khác, nhiệt kế cũng có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Sự hiện diện của chúng được giải thích bởi các sắc thái của thiết bị và các điều kiện sử dụng.
thuận
- Cơ động, kích thước nhỏ và thiết kế rất đơn giản;
- Chi phí thấp phải chăng, do sử dụng một số yếu tố tối thiểu trong thiết kế;
- Mức độ tin cậy cao;
- Phạm vi đo đủ rộng.
Số phút
- Sự phụ thuộc trực tiếp của số đọc nhiệt kế vào khả năng phát xạ của đối tượng được nghiên cứu;
- Độ chính xác của kết quả đo có thể thấp hơn do tính chất đặc thù của trạng thái vật lý bề mặt của đối tượng;
- Chức năng sửa đổi các chỉ số và xác định lỗi chỉ được cung cấp trên các công cụ mới nhất;
- Khoảng cách đóng một vai trò lớn trong độ chính xác của phép đo.
Các mẫu phổ biến nhất
EOP-66
Pyrometer EOP-66 được sử dụng trong việc thực hiện các nghiên cứu khoa học và phòng thí nghiệm. Nó được thiết kế để đo các thông số của bề mặt vật thể ở nhiệt độ từ +900 đến +10000 ° C,
Mô hình tĩnh này được trang bị một kính thiên văn, bao gồm một vật kính và một kính hiển vi mắt. Thấu kính hai thấu kính có khả năng lấy nét ở khoảng cách xa đến 25,4 cm và độ phân giải quang học của nó là 3: 1. Xin lưu ý: kính thiên văn của thiết bị này được cố định trên đế và di chuyển trơn tru trong một mặt phẳng nằm ngang.
Kelvin X 4-20
Đây là một nhiệt kế có độ chính xác cao, có phạm vi phổ biến để xác định các chỉ số nhiệt độ: từ -50 đến + 350 ° C, tốc độ hoạt động rất cao - 0,2 giây. Dung dch dao duoc cung cap trong muc 8-14 micron.
Nhiệt kế này kết hợp khả năng của cả thiết bị di động và thiết bị tĩnh. Điều này là do kích thước nhỏ gọn (17x17x22 cm) và sự hiện diện của một ổ cắm để gắn ống kính M12. Nhà sản xuất đảm bảo tuyệt đối khả năng chống nước và bụi. Vì vậy, mô hình trình bày của nhiệt kế có thể được sử dụng trong các ngành sản xuất và xây dựng phức tạp.
S-700 "Tiêu chuẩn"
Thiết bị không tiếp xúc này được ưu tiên sử dụng, ví dụ, trong xây dựng hoặc luyện kim. Nó hoàn toàn đóng vai trò như một máy dò hồng ngoại để xác định mức độ nóng lên bề mặt của các vật thể rắn và lỏng, cũng như các vật liệu nóng chảy và chảy.
Phạm vi nhiệt độ từ +700 đến +2200 ° C, đặc trưng cho các thiết bị nhiệt độ cao. Việc mở rộng khả năng tương tác với phương tiện bên ngoài đạt được thông qua hai tùy chọn cho giao diện đầu ra: đầu ra tương tự 4 - 20 mA hoặc kỹ thuật số RS-485.
TÀI LIỆU THAM KHẢO. Có thể mua một hỏa kế quang học với giá rất phải chăng: chi phí tối thiểu của một thiết bị như vậy là 6.000 rúp, tối đa là 30.000 rúp.
Cách đo nhiệt độ bằng nhiệt kế
Sau khi mua thiết bị, bạn phải nghiên cứu kỹ hướng dẫn sử dụng.Mặc dù các yêu cầu vận hành rất đơn giản, các hành động thiếu thận trọng có thể dẫn đến sự sai lệch đáng kể về giá trị nhiệt độ. Quy trình đo nhiệt độ chính xác bằng nhiệt kế như sau:
- Bật thiết bị nhiệt kế;
- Xác định vật liệu mà vật thể được tạo ra từ đó (ví dụ, thép hoặc đồng);
- Sau đó, tùy thuộc vào kiểu thiết bị, hãy nhập độ phát xạ dưới dạng chỉnh sửa trên màn hình;
- Hướng chùm nhiệt kế hồng ngoại vào bề mặt cần đo;
- Xác định ranh giới của điểm đo bằng con trỏ laser.
Với trình tự đo này, bạn sẽ nhận được kết quả gần nhất với nhiệt độ thực tế.
Nhiệt kế là một thiết bị phổ biến và không thể thiếu về chức năng của nó. Sau khi hiểu được các sắc thái hoạt động của nó, nó có thể dễ dàng sử dụng cả trong lĩnh vực chuyên môn và trong cuộc sống hàng ngày.
Các bài tương tự:
