Что такое пирометр и для чего он используется
Что такое пирометр?
Возможность дистанционно определять степень нагрева объектов позволила сделать шаг вперед в области изобретения измерительной техники. Пирометр справляется со сложными в технологическом плане, а также небезопасными и трудоемкими операциями. Он позволяет контролировать распределение температур на поверхностях большой площади, снимать температурные показатели расплавленного металла, предметов под высоким напряжением и т. п. Это прибор для бесконтактного замера температуры на разных поверхностях, который применяют как в профессиональных областях, так и в бытовых условиях.
Любая нагретая поверхность излучает тепловые волны. В основе принципа, по которому работает данное устройство, лежит измерение таких волн. Теплоизлучение через расширение проходит к пирометрическому датчику, где из тепловой энергии преобразовывается в электроэнергию. Сила сигнала, который получают в процессе, обуславливается уровнем теплоты поверхностей. Чем значение больше, тем сильнее генерируемый датчиком ток. Благодаря электронному преобразователю исходную информацию можно увидеть на ЖК-экране.
Чем отличается пирометр от термометра?
Данное устройство, как и термометр, предназначено для измерения температуры. Но оно отличается тем, что способно:
Как пользоваться пирометром для измерения температуры?
О том, как правильно измерить температуру, используя данный прибор, написано в подробной инструкции. Необходимо четко следовать несложным правилам эксплуатации, иначе можно получить искаженную информацию о степени нагрева исследуемой поверхности.
Этапы измерения пирометром уровня нагревания предметов:
На экране активированного аппарата появляются температурные значения. Есть ряд моделей с возможностью запоминания полученной информации, в остальных устройствахпосле каждого измерения значения сменяются новыми показателями.
Прибор отличается простотой применения. Это позволяет широко использовать его для измерений при проектировании, монтаже автономных отопительных систем, а также с его помощью решать бытовые задачи.
Что измеряют пирометром?
Предметом определения является среднее температурное значение для поверхностей предметов, тел в рамках пятен измерений. Они имеют эллипсовидную либо округлую форму. Чем больше длина пути от объекта измерения к пирометру, тем масштабнее размеры пятна. Устройство нацеливают на нужный предмет, материал при помощи встроенного в него лазерного указателя. Его направляют непосредственно в центр измеряемой окружности.
Современные пирометры дистанционно фиксируют температуру, допускают минимальные погрешности, а также имеют эргономичный дизайн и автономное питание. Таким оборудованием пользуются, когда необходимо:
Поскольку устройство имеет особый принцип работы, основанный на «считке» излучения тепловых волн инфракрасного диапазона, оно способно фиксировать температурные показатели объектов, которые находятся на расстоянии до 15 метров. Благодаря этому аппарат имеет такие плюсы, как:
Как выбрать?
Каждое измерительное оборудование, в том числе пирометр бесконтактный, имеет ряд характерных параметров. Непосредственно на них следует обращать внимание при выборе нужной модели. В данной ситуации важными считают следующие характеристики:
Чем выше коэффициент, тем ниже отражательная способность поверхности. Такая способность отрицательно сказывается на достоверности результатов измерения.
Материалы с неблестящей поверхностью имеют коэффициент от 0,9 до 0,95, на который настроено большинство дистанционного оборудования для определения степени нагрева. Но при измерениях температуры блестящих предметов, материалов индикатор покажет недостоверную информацию.
Кроме этого, выбирая прибор, стоит обращать внимание на наличие дополнительного функционала. Это:
Популярные модели пирометров
На сегодня одним из лидеров рынка измерительной техники можно с уверенностью назвать крупную немецкую компанию Testo. Ее продукция превосходит по качеству и ассортименту аналоги приборов других производителей благодаря ставке компании на научно-технические разработки. Их финансируют за счет ежегодного выделения приблизительно 12 % общего оборота компании. Инфракрасные измерительные технологии этого производителя обеспечивают получение высокоточных результатов на значительных дистанциях, позволяют делать замеры температуры объектов с небольшими размерами, находящихся в движении или в труднодоступных местах.
Модели 835 используются для определения температуры в любой области. К примеру, таким прибором можно проводить мониторинг уровня нагрева и влажности стен, инспектировать вентиляционные системы, а также можно использовать устройство в ходе технического обслуживания оборудования в промышленности.
Модель 810 представляет собой карманный вариант бесконтактных измерителей температуры, позволяет одновременно контролировать степень нагрева воздуха и поверхностей. Удобно носиться на запястье или в чехле на ремне.
Компания «ЭКО-ИНТЕХ» предлагает современную, простую в использовании измерительную технику, демонстрирующую высокую точность.
Как правильно выбрать пирометр?
Содержание:
Согласитесь, приятно заходить в теплую квартиру или дом с морозной улицы. Не только тело, но и душа отдыхает и прогревается в уютной домашней атмосфере. К сожалению, не во всех домах нашей страны стабильно поддерживается тепло.
В среднем по России утечки и неучтенные расходы воды в системах водоснабжения составляют порядка 15%, а это более 8,3 млрд.руб. Прогноз неутешительный, а ведь этих потерь можно было бы избежать, если бы причина аварий на трубопроводах была вовремя и правильно обнаружена. Именно для этих целей на современных предприятиях все чаще используются устройства для диагностики тепловых сетей — пирометры.
Устройства востребованы не только в сугубо профессиональной сфере, но у среди обычных граждан – они нужны в квартире (особенно угловых или расположенных на первом или последнем этажах), в недавно построенном частном доме, где из-за оседания дерева могут возникать щели в потолке, полу, стенах, установленных стеклопакетах и прочее. Это может привести не только к дискомфорту, но и к заболеваниям. С пирометром можно быстро обнаружить подобные зазоры и устранить их. Вовремя проведенный мини-ремонт избавит от масштабных работ и, соответственно, от больших затрат.
Если Вы заботитесь о благополучной обстановке в доме и о здоровье близких, необходимо выбрать оптимально подходящий пирометр. Как это сделать, будет рассказано дальше.
Где нужны измерения пирометра?
Стационарные устройства абсолютно точные, а вот портативные имеют погрешность от 0,75 до 3 градусов, но этого вполне достаточно для нелабораторной сферы. Мобильные приборы стоят значительно дешевле стационарных в силу исполнения и своих характеристик. Более подробная информация об этих видах пирометров представлена в таблице.
| Тип | Характеристика | Сфера применения |
| Стационарные | Для диагностики исправности отдельных частей или механизмов, станков на производственных предприятиях. | |
| Портативные | Используются для проверки исправности проводки (на наличие утечек тепла), водопроводных труб, стен зданий, механизмов в автомобиле. Они применяются как в профессиональной сфере, так и в быту. |
Виды пирометров
Перед покупкой пирометра, стационарного или портативного, следует точно представлять, с чем придется работать. Именно от этого будет зависеть, какой принцип работы и, соответственно, вид пирометра подойдет наилучшим образом.
Если предполагается исследовать, например, состояние водопроводной трубы или теплоизоляцию на стенах здания, то есть радиус охватываемого пятна будет достаточно большой, следует обратить внимание на инфракрасные устройства. Они отличаются тем, что оснащены дисплеем с цветным схематичным изображением поверхности в инфракрасном излучении (обычно данные об измерениях выводятся на экран в виде цифр).
Различаются модели с одноцветным и двухцветным изображением. Стоит отметить, что первые не подойдут для использования на предприятиях или строительных площадках, потому что точность измерений может ухудшиться от пыли. Не нужно их также применять для измерения температуры материала, который во время работы меняет свое агрегатное состояние (например, при разливке металла). В подобных условиях лучше воспользоваться двух- или трехцветными пирометрами. Они замеряют соотношение нескольких волн в разных цветовых спектрах и дают точные результаты, несмотря на присутствие в воздухе пыли, дыма или наличие препятствий (например, непрозрачному стеклу).
При выборе инфракрасного пирометра стоит также обратить внимание на длину волны. Эта информация указывается в карточке товара. Если длина волны от 6 до 14 микрон, тогда устройство предназначается для работы с камнем, землей, деревом, резиной, кабелем и тд. (такие приборы представлены в нашем магазине: ADA TemPro 1600 А00128). Если данный показатель превышает 14 микрон, оборудование применяется для диагностики металлов и более прочных материалов.
Совет: отражающие поверхности излучают короткие ИК волны, а неотражающие — длинные. Кроме того, при нагреве материал излучает более короткие ИК волны, поэтому если есть вероятность, что объект исследования имеет зеркальный эффект и может нагреваться, нужно выбирать пирометр, способный улавливать короткие лучи.
Для работы с мелкими предметами или определенными зонами (двигатель автомобиля, части конвектора или углы между стенами), стоит выбрать инфракрасные пирометры с лазерным излучением. Они направляют луч в определенную точку, поэтому определяют температуру более локально. Приобретая такую технику, стоит помнить, что во время работы при дневном свете луч может быть плохо различим. В этом случае нужно воспользоваться пластиковыми очками, например, красного или темного цвета. Стоит отметить, что радиус наведения может быть разным в зависимости от формы прицела. Выделяют два вида прицела.
Рассматривая представленный ассортимент, стоит также учитывать внешнее исполнение и вес устройства. Особенно это важно для тех, кто приобретает прибор для профессионального использования. Форма пирометра может быть различной — прямоугольной, круглой. Очень часто производители выбирают форму в виде пистолета, считая ее наиболее удобной. И с этим сложно поспорить, ведь при обхвате она повторяет форму руки. Очень часто рукоятка имеет резиновые накладки, чтобы избежать возможности выскальзывания во время работы, например, в дождь.
Какие бывают дополнительные функции?
В зависимости от сферы применения пирометра, определяют целесообразность покупки: простую модель или с набором дополнительных свойств. В любом случае стоит о них упомянуть:
Эти параметры нужно учитывать при выборе, потому что с ними даже очень сложные замеры Вы выполните просто, быстро и с удовольствием. Подробная информация о характеристиках и возможностях прибора указана в инструкции к товару, поэтому перед покупкой обязательно ознакомьтесь с ней. Зная все самые важные особенности разных моделей техники, Вам легко будет остановиться на самой подходящей.
Не сомневайтесь в том, что использование инструмента на практике не составит труда, и представьте, каких затрат можно избежать, имея такого помощника. С пирометром удастся своевременно обнаружить «слабое» место в двигателе автомобиля, в домашней котельной или на кровле. Таким образом, не потребуется покупать новый «движок» (достаточно дорогостоящий), котел не выйдет из строя, потому что вовремя будет поменян шланг, обои на стене комнаты не нужно будет переклеивать из-за влажности. Знакома хотя бы одна из этих причин? Тогда не медлите с оформлением заказа через интернет-магазин «ВсеИнструменты.ру»! После завершения процедуры оплаты покупка будет доставлена в кратчайшие сроки и Вы сразу же сможете приступить к запланированной диагностике температуры.
Как измерить промерзание стен пирометром
Содержание
Содержание
Пирометры часто используются экспертами в качестве дополнительного оборудования, когда выполняется комплексное телевизионное обследование здания. Но для поиска теплопотерь такие «инфракрасные» приборы можно использовать и самостоятельно.
Какие могут быть проблемы
Наружные стены, цокольное и чердачное перекрытие, кровля, окна/двери — эти ограждающие конструкции составляют теплозащитную оболочку здания. Правильно организованная теплозащитная оболочка должна защитить отапливаемый объем строения от излишних потерь тепла.
Но иногда этот контур нарушается, если есть повреждения теплоизоляции, появляются мостики холода или продувания. А иногда тепловая оболочка достаточно однородна, но легко пропускает сквозь себя тепловую энергию по всей поверхности — так бывает, когда утеплитель отсутствует вовсе, имеет недостаточную толщину или по каким-то причинам утратил свои рабочие свойства… В таких случаях затраты на отопление оказываются слишком высокими.
Есть еще одна проблема — проявления так называемой «точки росы». Выглядит это следующим образом: при определенной температуре и при переделенной относительной влажности водяные пары, содержащиеся в воздухе, оседают на предметах и конструкциях в виде конденсата.
В приведенной таблице отмечена зона с температурой точки росы, характерной для квартир и частных домов (учитывается температура воздуха и нормативная относительная влажность для жилых помещений). Предположим, температура у вас на кухне порядка 22 градуса, а влажность воздуха составляет 60 процентов. По цифрам из таблицы становится ясно, что если внутренняя поверхность уличной стены в каком-то месте будет иметь температуру 13,9 градусов и менее, то на ней возможно выпадение конденсата.
В результате мы можем наблюдать «плачущие окна и откосы», промерзание наружных стен (в том числе с появлением инея), намокание углов, а также буйство плесени и грибков, которым для процветания нужна живительная влага. И это только вершина айсберга. От неучтенного увлажнения сильно страдают невидимые нам элементы дома: сталь ржавеет, пиломатериалы загнивают и коробятся, минеральные стройматериалы разбухают и постепенно растворяются. И самое главное — возникает угроза здоровью жильцов…
Если намокает утеплитель, то вода вытесняет в нем воздух, который является основным изолятором тепловой энергии. Поэтому теплоизоляция сильно теряет свои свойства (например, доказано, что 5-процентное увлажнение минваты вдвое сокращает ее теплотехнические показатели), и ситуация только усугубляется.
От проблем к их решению
Первым делом нужно при помощи пирометра (или тепловизора) найти уязвимые места, через которые наиболее интенсивно уходит драгоценное тепло, и попытаться определить степень теплопотерь. Зная проблему, можно приступать к ее нейтрализации.
Инспектировать места, через которые чаще всего происходят утечки тепла, при помощи пирометров/тепловизоров есть смысл регулярно — раз в год, например. Дело в том, что строительные материалы со временем способны «деградировать» и меньше сопротивляться теплопередаче (допустим, монтажная пена и листовой пенополистирол может разрушаться под действием ультрафиолета, а из минеральной ваты под действием конвективных потоков могут выветриваться волокна, что приводит к потере ее плотности).
Иногда теплотехническое обследование проводят в еще только строящихся домах, чтобы иметь возможность внести коррективы в конструкцию и малыми затратами выйти из сложной ситуации. Для этого закрывают оконные проемы и используют устройства, нагнетающие мощным вентилятором избыточное давление внутри здания (так называемые «аэродвери»). Потом в дело вступает пирометр или тепловизор.
Чем поможет пирометр
На материалы и конструкции здания воздействуют силы теплопередачи. В холодное время года у нас есть две разделенные среды: морозный воздух на улице и нагретое искусственными источниками тепла пространство здания. В отапливаемых помещениях естественным образом возникает повышенное давление, из-за чего тепловая энергия стремится выйти наружу, при этом ограждающие конструкции заметно остывают. Чем выше у стен (или других элементов дома) сопротивление теплопередаче, тем меньше они промерзают. По сути, этот процесс можно представить себе как своеобразное перетягивание каната.
В результате, со стороны улицы можно наблюдать, как уходит тепло в дефектных зонах, нагревая поверхности. Нас будут, в первую очередь, интересовать области с высокой температурой.
А со стороны помещений ситуация будет диаметрально противоположная — дефектные области хорошо заметны по аномальному охлаждению локальных зон.
Почему пирометр, а не тепловизор
Пирометр в некотором смысле можно считать прообразом тепловизора. Тепловизор тоже работает с инфракрасным излучением, но в отличие от пирометра он не только выдает температуру в точке прицеливания, а к тому же умеет показывать на экране и сохранять термограммы — очень информативные контрастные картинки. Но даже самые недорогие тепловизоры-приставки, подключаемые к смартфону (например, модель Seek Thermal Compact), стоят сейчас минимум 23000 рублей, тогда как цена «бытового» пирометра стартует с 1400 рублей.
Да, придется потратить больше времени. Да, они не дадут той впечатляющей наглядности, как тепловизоры. Однако пирометры без проблем укажут на температурные аномалии ограждающих конструкций. При правильном использовании устройства, это будет не менее точный и такой же «неразрушающий» контроль.
Как подготовиться к измерениям
Когда лучше измерять? Как и в случае с использованием тепловизора, лучше всего теплопотери пирометром определять при максимальной разнице уличной и комнатной температуры. Однако в ГОСТах тепловой аудит рекомендуется производить в осенне-весенний отопительный период. Перепад температур при этом должен быть не менее 10 градусов.
Снаружи измерять или изнутри? Обследование получится наиболее информативным, если вы измерите ограждающие конструкции с обеих сторон. На практике, если у вас во владении не одноэтажный коттедж и не квартира на первом этаже — то будет крайне сложно выдержать одинаковую дистанцию до всех участков съемки со стороны улицы. Кроме того, непреодолимым препятствием для доступа к стенам снаружи могут стать различные навесные конструкции, например, обшивка из сайдинга или блок-хауса.
Погодные условия. К работе с пирометром со стороны улицы можно приступать при отсутствии осадков, а также задымленности и тумана. Для обследования обязательно стоит выбирать время с минимальной силой ветра.
Выбор времени суток. Поиск теплопотерь пирометром желательно выполнять утром, когда на обследуемые поверхности не попадают прямые солнечные лучи, способные нагреть материалы и исказить информацию о реальной температуре поверхности. Вечер не лучший вариант, так как стены могут накопить какое-то количество тепла, хотя к моменту обследования уже не облучаться солнцем.
Стабилизация температуры в помещениях. Если это частный дом, в котором люди пребывают время от времени, то объект перед измерениями нужно отапливать минимум 3-ое суток, чтобы все элементы здания прогрелись. В любом случае окна и двери на объекте в течение 12 часов рекомендуется держать закрытыми.
Беспрепятственный доступ к ограждающим конструкциям. При измерениях со стороны улицы с поверхностей нужно удалить наледь и снег. При работе внутри помещений, придется убрать с внешних стен картины и ковры, отодвинуть мебель. Пирометр не сможет «добить» до стены, если на пути его луча окажутся отслоившиеся обои или какие-то загрязнения — он работает исключительно по поверхностям, в условиях «прямой видимости». Также опытные специалисты настоятельно рекомендуют демонтировать плинтусы на наружной стене и частично на примыкающих к ней стенах. Если поставлена задача, определить теплопотери в частном доме — то нужен будет доступ на чердак и в подвал.
Порядок проведения замеров
1. Первым делом необходимо составить схемы измеряемых поверхностей. Возможно, понадобятся какие-то детальные чертежи отдельных узлов дома (например, есть смысл отдельно изобразить очень уязвимые для тепловых потерь оконные проемы с откосами и подоконником/отливом), на которых вы сможете записывать температурные показания пирометра. Для получения максимальной наглядности, в паре с пирометром желательно использовать фотоаппарат. Каких-то особых требований к фототехнике нет, главное — иметь возможность по фото идентифицировать контрольный участок, поэтому можно использовать смартфон.
2. Желательно создать «журнал», в котором можно будет записать данные об условиях обследования (скорость ветра, температура воздуха, влажность, дистанция до поверхностей, осадки, время/дата). Он поможет при повторных обследованиях учесть эти нюансы, чтоб можно было корректно сравнить результаты.
3. Следует определить схему обследования и потом четко ее придерживаться. К примеру, разделить стену на условные небольшие зоны и отработать их по принципу «снизу–вверх, справа–налево».
4. Рекомендуется произвести осмотр ограждающих конструкций. Пирометром приходится работать вслепую (в отличие от тепловизора, которым сначала делают большую обзорную термограмму), поэтому нам очень поможет предварительное визуальное выявление дефектов: конденсат, заплесневелые поверхности, промерзшие области с выступившим инеем, отошедшие обои, потемневшая шпаклевка, рыхлый кирпич…
5. Выбираем дистанцию, на которой будем выполнять обследование (а потом стараемся выдерживать ее во всех зонах). При использовании пирометра в помещениях проблем нет — расстояние до поверхности в 1-1,5 метра будет оптимальным. А вот на улице, когда нужно обследовать стены двухэтажного коттеджа, так приблизиться не получится. Поэтому необходимо учитывать оптическое разрешение прибора (с увеличением расстояния увеличивается площадь пятна обследуемой поверхности и погрешность). Для подобной работы нужно использовать пирометры с оптическим разрешением 12:1 и выше. Но даже такой технологичный прибор с дистанции 6 метров будет облучать пятно с диаметром около полуметра, поэтому для получения более точных показателей лучше найти возможность эту дистанцию сократить.
6. Производим замеры температуры, все полученные данные заносим в план-схему. Наводить прицел на поверхности желательно с минимальным интервалом между контрольными точками (можно, например, измерять температуру с шагом в 20–30 сантиметров). Особое внимание уделяем областям с видимыми дефектами. Более тщательно обследуем внутренние/наружные углы и места примыканий стен с перекрытиями, откосы, цоколи, балконы, любые выступы и ниши…
7. Во время измерений температур в помещениях следует обходить источники тепла (отклоняемся примерно на 1 метр). На показания пирометра могут существенно повлиять: осветительные приборы, трубы и источники отопления, бытовая техника и работающие электроустановки. Также нужно обращать внимание на схему разводки бытового водоснабжения, часто вода зимой заходит в помещение настолько холодной, что способна охлаждать строительные конструкции.
8. В случае выявления тепловых аномалий в 2–3 градуса, проблемную зону необходимо более детально «прострелять», чтобы точнее определить перепады температур и визуально очертить для себя контуры дефектной области. Это место необходимо также тщательно отработать с другой стороны стены. А если это, например, зона сопряжения наружной стены и потолка в коттедже, то стоит хорошо обследовать его со стороны чердака. В общем, чем больше измерений — тем лучше.
9. Работайте комплексно, используйте и другие устройства, чтобы получить более полную картину. Специалисты при тепловом аудите применяют: гигрометры, термометры, лазерные дальномеры, ручные анемометры, измерители тепловых потоков…
Что делать с полученными цифрами
Естественно нас интересует, насколько критичны найденные аномалии? Локальные температурные отклонения в несколько градусов должны насторожить. А если нарушено одно из нижеприведенных правил, то с этим уже нужно что-то делать:
1. Температура поверхности ограждающей конструкции внутри здания не должна быть ниже температуры точки росы (ГОСТ Р 54852-2011 Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций).
2. Перепад между температурой воздуха в помещении и температурой внутренней поверхности наружной стены не должен быть более 4 градусов (СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий).
Полученные и систематизированные показания пирометра, помогают определить местоположение дефектных зон и их общий характер (площадь аномальной области, степень температурных отклонений). По этой информации не всегда ясна точная причина появления дефектов, но она дает возможность выбрать наиболее рациональный метод устранения проблемы, например: использование дополнительного утепления по фасаду, перезаделка монтажных зазоров, применение принудительной системы вентиляции с целью снижения влажности в помещениях (и как следствие — изменения температуры точки росы), замена слишком холодных оконных/дверных блоков, частичная реконструкция элементов здания с заменой утеплителя.
Список нормативно-технических документов
ГОСТ Р 54852-2011 «Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций»
ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях»
СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003»