4 примера почему пирометр в промышленности лучше чем термопара

При измерении температуры зачастую есть альтернатива – контактный термометр или бесконтактный способ. В некоторых случаях они могут заменить друг друга (например если объект исследования не опасный, к нему можно приблизиться вплотную). Но на производстве для некоторых технологических операций, без инфракрасных пирометров не обойтись.
Речь идет в первую очередь о металлургии, во-первых, самой "жаркой" отрасли промышлености, во-вторых, несущей риски для персонала, как непосредственно из-за высокой температуры, так и из-за выделяющихся вредных для здоровья газов, брызг, раскаленных капель.

Самое время вспомнить про дистанционный пирометр, только не про простенький бытовой, с пределом до 500 ℃, а профессиональный, который "перешагивает" за рекордную границу в 2000 градусов. Чугун и сталь плавятся при температуре на полтысячи градусов ниже.

Контактные термопары K и J типов имеют предел выше 1000 градусов (чего хватает для золота, серебра, цинка, кремния, свинца), но мы ведем о температуре в 2 раза большей. Впрочем разработаны и такие "тугоплавкие" термометры, без разрушения проникающие в расплавленный слой металла, но у них есть ряд недостатков, о которых мы сегодня поговорим.

4 причины почему пирометр выгоднее термопары

1. Контактные измерители достаточно инерционны, и обеспечить оперативный съем информации о температуре с интервалом например в 1 секунду невозможно. Другое дело инфракрасные лучи - двигаются со скоростью света. Мгновенно производится фокусировка теплового излучения на линзе, а задержка может быть вызвана только при переводе температуры в электрический сигнал в термопреобразователе и пересчет аналогового значения в цифровое в АЦП пирометра и то если объективно, ее можно не учитывать - от нажатия на курок до цифр на дисплее проходит меньше секунды.
2. Термопары относятся к расходным материалам, что подразумевает постоянные финансовые затраты на их приобретение. Высокотемпературные ИК термометры получают данные дистанционно, без касания, поэтому ни в каких расходных материалах не нуждаются. Физического воздействия, а значит и износа. Ну кроме курка, но и он судя по отзывам, служит годами. Ломаться нечему.
3. Безопасность. Измерение экстремальной температуры например в ванне с расплавленной сталью термопарой производится при помощи удлинительного зонда. Рабочий персонал должен быть облачен в защитный костюм, но в любом случае приближение к объекту увеличивает риск производственных травм (ожогов, термического удара).
4. При экспериментальных выплавках новых сплавов, при термообработке заготовок: закалке, отпуске, нормализации, необходимо проанализировать числовой ряд измеренных температурных значений с заданным интервалом между контрольными точками, для чего требуется прибор либо со встроенной памятью либо с возможностью коммутации к компьютерной технике для передачи данных и сохранения на жестком диске. И здесь лучший вариант - купить пирометр с функцией регистратора или логгера. Для этого измеритель устанавливается на штатив, поскольку при удержании в руке неизбежны смещения из усталости при многочасовом температурном мониторинге.

Да, счет явно не в пользу термопар.
Но с другой стороны, свою нишу они занимают прочно. И на этапе настройки, даже инфракрасные термометры не смогут без них обойтись.

Речь идет о подстройке коэффициента эмисии в зависимости от отражательной способности материалов. Проблема в том, что ИК лучи от поверхностей, даже с одинаковой температурой, но с разным типом покрытия (гладкое, окисленное, грязное, покрашенное и т.д.) отражаются с разной тепловой мощностью и чтобы получить достоверный результат пирометром, его нужно подстроить. А что же выступает в качестве эталона ? Конечно термопара. Потому что ее значение не зависит от типа поверхности и его можно брать за основу.
И второе преимущество термопар. Они имеют минимальную погрешность в пределах ±1℃, а это важно в научной, лабораторной практике, при контроле нагревательного оборудования, посуды и т.д.

Так что в ближайшие годы ни один из перечисленных измерительных приборов "не сойдет со сцены".