Замечания по применению пирометров

Замечания по применению пирометров.

• 1. Показателем визирования пирометров называется отношение размера круга контроля прибора на контролируемой поверхности к расстоянию до этой поверхности. В общем случае показатель визирования зависит от диаметра полевой диафрагмы, которой может быть площадка приемника излучения, входное окно приемника излучения или собственно диафрагма, располагающаяся в фокусе объектива, и фокусного расстояния объектива прибора. В технической документации на прибор указывается, как правило значение показателя визирования на определенном расстоянии до поверхности или приводится диаграмма поля зрения.
• 2. При различных вариантах реализации оптической схемы и настройки оптики форма диаграммы поля зрения пирометра может быть трех типов:

при фокусировке пирометра на конечное расстояние и диаметре круга контроля в месте перетяжки меньше диаметра входного окна пирометра (показатель визирования указывается для места перетяжки):

пирометр визирование оптический показатель.

K=ш/a=D/L при L? a и а?10*f ,.

где f — фокусное расстояние пирометра при фокусировке пирометра на конечное расстояние и диаметре круга контроля в месте перетяжки больше диаметра объектива прибора (показатель визирования указывается в месте перетяжки):

Частный случай (диаметр объектива равен диаметру пятна контроля в месте перетяжки):

К=ш/а=D/L=const при L? a и а?10*f.

при фокусировке пирометра на ?:

K=ш/L=const.

3. Для определения диаметра круга контроля применяются различные методики из-за того что распределение энергии в круге контроля при равномерном нагреве излучающей поверхности имеет вид:

A принимается при построении диаграммы поля зрения как.

Где S1S2.

4. Методика определения показателя визирования, принятая по ГОСТ предусматривает использование плоского поверхностного излучателя и расположенной перед ним диафрагмы переменного диаметра (максимальный диаметр диафрагмы должен перекрывать излучающую поверхность) с малым (не более 0.1) коэффициентом теплового излучения. Проверка величины показателя визирования проводится следующим образом :

Перед излучающей поверхностью устанавливается диафрагма, граничные значения меньшего (d) и большего (D) диаметров которой должны удовлетворять формулам:

D=1.5*a*n, d=1.0*a*n ,.

где a — рабочее расстояние пирометра, n — заявленный номинальный показатель визирования;

Поверяемый пирометр должен быть установлен на расстоянии, а от передней части пирометра до диафрагмы и отъюстирован по центру отверстия в ней;

Излучающая поверхность должна быть нагрета до определенной температуры (например 100°С) и при этом фиксируются показания пирометра при полностью открытой поверхности излучателя;

Далее поочередно устанавливается диаметры отверстия в диафрагме d и D и зафиксировать показания пирометра t1 и t2 и определить изменение показаний Дt= t2 — t1, характеризующее отклонение показателя визирования от номинального;

Значение Дt не должно превышать предела основной допускаемой погрешности пирометра.

5. Методика, используемая крупными российскими производителями отличается от ГОСТовской, но тоже использует плоский поверхностный излучатель и диафрагму переменного диаметра. Проверка значения показателя визирования проводится следующим образом :

Поверяемый пирометр должен быть установлен на расстоянии, а от передней части пирометра до диафрагмы и отъюстирован по центру отверстия в ней;

Излучающая поверхность должна быть нагрета до определенной температуры (например, 100°С) и при этом фиксируются показания напряжения сигнала с датчика или аналоговой части пирометра при полностью открытой поверхности излучателя;

Затем диаметр отверстия в диафрагме уменьшают до тех пор, пока уровень сигнала не достигнет 90% от исходного значения;

После этого фиксируется полученное значение диаметра ш отверстия в диафрагме и рассчитывается значение показателя визирования по формуле ш/а.

6. Методика, применяемая еще одной крупной отечественной фирмой-производителем: определение величины показателя визирования опять же проводится при помощи плоского поверхностного излучателя и расположенной перед ним диафрагмы переменного диаметра. Проверка величины показателя визирования производится следующим образом:

Поверяемый пирометр должен быть установлен на расстоянии от передней части пирометра до диафрагмы и отъюстирован по центру отверстия в ней;

Излучающая поверхность должна быть нагрета до определенной температуры (например, 100°С) и при этом фиксируются показания напряжения сигнала с датчика или аналоговой части пирометра при полностью открытой поверхности излучателя (размер излучающей поверхности должен быть по меньшей мере в 2.5 раза больше, чем заявленный для этого расстояния диаметр, определяемый по паспортной диаграмме поля зрения пирометра);

Затем диаметр отверстия в диафрагме уменьшают до тех пор, пока показания пирометра не упадут до величины t=tисх-Д, где Дпредел основной допускаемой погрешности пирометра.

• 7. Следует отметить, что методика определения показателя визирования, описанная в п. 6, является наиболее жесткой и приближенной к реальным условиям измерений. В качестве примера можно привести следующие данные, пирометры, выпускаемые предприятием из п. 6, которые исследовались по методике, (п. 6), не подтвердили своих паспортных данных:
  • а) — показатель визирования дорогого импортного пирометра составил 1:51 против заявленных 1:60,
  • б) — второй похожий пирометр продемонстрировал 1:38 против 1:50, -более дешевый российский пирометр показал 1:130 против заявленных 1:250
  • в) — пирометр российского производителя (п.6) с заявленным показателем визирования 1:100 по методике п. 4 (ГОСТ) показал 1:115, а по методике п. 5 1:150.
• 8. При неравномерном нагреве поверхности, температура которой контролируется пирометром, следует учитывать, что температура, выводимая на индикатор пирометра, является результатом пересчета усредненной по площади круга контроля энергии излучающей поверхности. Распределение энергии по кругу контроля или воспринимается пирометром как

Распределение энергии по кругу контроля или воспринимается пирометром как.

А значение выводимой на индикатор прибора температуры в общем случае является функцией корня четвертой степени от площади области под графиком распределения.