Почему пирометр некорректно измеряет температуру

Как правильно измерить температуру пирометром — ошибки и правила.

Пирометр — это наиболее доступный и безопасный прибор для бесконтактного измерения температуры.

Причем он широко используется как в электричестве, так и в системах теплоснабжения.

Где применяется пирометр

Однако область его применения только этими отраслями не ограничивается. С его помощью замеряют температуру движущихся частей механизмов. Например, чтобы выяснить греется подшипник на двигателе или нет.

Выявляют перепады температур на смежных поверхностях – цилиндры компрессора в холодильных установках, или отдельные детали внутри автомобиля.

Допустим у вас греется двигатель по неизвестной причине и вам нужно выяснить почему. Для этого пирометром сначала замеряете температуру на выходном патрубке термостата и сравниваете ее с температурой радиатора.

Если разница очень большая, тогда скорее всего виноват термостат.

Еще один из вариантов применения – измерение температуры раскаленного металла для его правильной обработки.

Если это делать классическими термометрами, то вы потеряете драгоценное время на нагрев самой термопары. А беспроводным термокрасным пирометром, все это занимает буквально мгновение.

Вот сводная графическая миниатюра и расшифровка возможностей и областей применения пирометров:

Расшифровка и особенности

Почему пирометр врет — причины

Прибор этот безусловно хороший, но давайте подробнее рассмотрим вопрос, как же им правильно пользоваться. Ведь простое наведение лазерного луча и считывание показаний на электронном табло, не всегда гарантирует и дает корректные результаты.

При замерах существует множество погрешностей, о которых большинство пользователей даже не догадывается. Измерение температур при помощи оптического прибора, отличается от измерения температуры приборами контактными.

Вот основные ошибки, которые допускают новички:

• не учитывается материал, из которого сделан предмет измерения

• замеры производятся через стекло или в пыльном, влажном помещении

• температура самого пирометра значительно отличается от температуры окружающей среды

• измерения происходят слишком далеко от объекта, без учета конуса расширения луча

• экономные «специалисты» пытаются работать прибором наподобие тепловизора на больших площадях, не учитывая при этом частоту обновления показаний девайса

Рассмотрим все эти моменты более подробно.

Погрешность при отражении луча и коэффициент излучения

Когда вы измеряете градусы контактным термометром, вы по факту делаете замер только температуры тела. А вот если вы попытаетесь тоже самое проделать на некотором расстоянии, то вы попутно измерите все те волны и лучи, которые не зависимо от вашего желания так или иначе попадают в объектив пирометра.

А попадает туда не только то излучение, которое испускает тело.

И если при этом не знать как правильно настраивать пирометр, то прибор будет показывать полную белиберду.

Что это за помехи, которые влияют на точность измерения? При работе с инструментом в его объектив попадает 3 составляющих:

• лучи, которые тело пропускает через себя

• лучи, которые оно испускает (это его собственная температура)

• отраженные лучи от окружающих предметов

Пропускаемые лучи в расчетах обычно не учитываются, потому то большинство тел попросту непрозрачны для них. Поэтому в расчет берутся только две величины:

• коэффициент излучения или коэффициент эмиссии

• коэффициент отражения

Причем вас в большей степени должен интересовать именно коэфф. излучения, так как это и есть та самая температура, которую имеет тело.

Коэффициент эмиссии (излучения) — это величина, которая показывает сколько процентов от всего излучения составляет именно тепло. Остальное может быть отраженный свет или свет, который проходит сквозь тело.

В этом плане стоит заметить, что пирометр не может измерять температуру предмета, который находится за стеклом, в дыму или тумане.

Стекло для оптики прибора – это не прозрачный элемент, а отдельный объект, выделяющий свое собственное излучение. Поэтому его нужно убирать из области замера.

Большинство тел и поверхностей нас окружающих, имеют коэффициент излучения равный 0,95. Именно такие заводские настройки изначально выставляются на приборах.

Причем на дешевых моделях, они жестко встроены в программную составляющую раз и навсегда, и изменить вы их не сможете. На более дорогих аппаратах, данный коэфф. можно регулировать вручную.

Для чего это необходимо делать? У разных по составу и свойствам тел, коэфф. излучения отличается. И чем он выше, тем точнее будут результаты измерения температуры пирометром.

Например, если он составляет величину К=0,95, то у вас на отражение остается всего 5%. Ошибка, которую будут вносить эти самые 5%, будет крайне мала и ей можно пренебречь.

Но дело в том, что на практике как в электричестве, так и в отоплении, нас мало интересуют предметы с высоким коэффициентом излучения. К таковым относятся стены, пол, поверхность стола, предметы мебели и т.д.

Пирометром мы в первую очередь измеряем медные или алюминиевые контакты, радиаторы батарей отопления, трубы, хромированные полотенцесушители и т.п.

Все они имеют яркую блестящую поверхность, которая как раз-таки и вносит существенную ошибку в данные замеров. При этом есть определенный нюанс.

Разница показаний при замерах нагретых и холодных тел

К примеру, если у вас предмет имеет температуру окружающей среды, то излучает и отражает он приблизительно одну и ту же температуру. Но если его при этом нагреть, то сразу же появится погрешность, существенно искажающая реальные данные.

Чтобы удостоверится во всем вышесказанном, можете сами провести простейший эксперимент. Возьмите блестящую кастрюлю и какую-нибудь книжку.

Далее проведите замеры на них одним и тем же пирометром. Чтобы повысить точность эксперимента, старайтесь делать замеры в одной точке.

Результаты у вас точно не будут одинаковыми, правда сильной разницы вы не увидите. Если перепроверить это дело контактным термометром, то отклонения будут составлять всего 2-3 градуса.

Но это все будет справедливо только при комнатной температуре предметов. А что будет, если в кастрюлю залить горячую воду?

Измерения в этом случае тут же пойдут в разнос.

Температура «горячей» кастрюли
Реальная температура с верным коэффициентом

Это говорит о том, что температура нагретых гладких блестящих поверхностей, просто так пирометром не измеряется.

Поэтому, когда в видеороликах показывают, насколько элементарно бесконтактным измерителем определить температуру батарей или контактов, не сильно доверяйте данной рекламе.

Таблица коэффициентов излучения разных материалов

В большинстве случаев, нельзя просто так направить луч, нажать курок и тут же получить правильный результат измерения на табло. На блестящих нагретых предметах все пирометры начинают сильно врать.

И зависит эта погрешность напрямую от коэффициента излучения. Вот подробная таблица коэффициентов излучения различных материалов. Этими данными необходимо пользоваться каждый раз при замерах пирометрами.

Чтобы повысить точность измерений, стоит покупать более дорогие модели с возможностью выставления этих коэфф. внутри программных настроек.

Замерить температуру материалов, которых нет в таблице, можно двумя способами. Использовать “мишень” с известным коэфф., накладывая ее на измеряемый объект.

Или сначала определить контактным термометром температуру поверхности, и затем меняя значения в приборе, добиться примерного совпадения.

Как правильно измерять температуру бесконтактным способом

Процесс правильного замера пирометром будет выглядеть следующим образом.

Определяете материал из которого сделан предмет (сталь, медь, алюминий). Далее в таблице ищите его коэффициент излучения и заносите эту поправку в сам прибор.

И только после этого направляете луч инфракрасного пирометра на объект.

При таком измерении вы действительно получите близкие результаты к фактической температуре. Ну а те девайсы, в которых заводом жестко установлен коэфф.=0.95, попросту будут врать при каждом замере.

Под каким бы углом вы не направляли луч, как близко бы не подносили прибор к поверхности, искажения в любом случае будут. И здесь речь уже идет не об одном или двух градусах.

Погрешность может составлять десятки единиц!

На каком расстоянии можно работать пирометром

Кстати, отдельно стоит сказать о расстоянии. По сути, луч пирометра измеряет температуру некой точки или круга.

При этом не путайте точку лазерного целеуказателя и пятно замера. Это разные вещи. Они отличаются размерами на несколько порядков.

Если вы находитесь на большом расстоянии от объекта, то и это пятно или круг увеличиваются по площади. Соответственно для более точных измерений, прибор следует подносить как можно ближе.

Например, у большинства моделей, конус который они видят, имеет соотношение 12 к 1.То есть на расстоянии в 1.2 метра, вы можете без погрешности измерить температуру тела диаметром 10см, не более.

Хоть это и считается нормальным параметром, но лучше подносить прибор поближе. Так как при замере у вас может дрогнуть рука, либо прицел собьется, и в итоге вместе с требуемой поверхностью, вы измерите и соседнюю, которая внесет свой вклад в общие показания.

Так как указано на фото ниже, измерять температуру модульных автоматов не желательно. Вы невольно вместо одной фазы, захватите и соседнюю, что внесет ошибку в данные. Расстояние между ними слишком маленькое.

То же самое относится и к замерам клеммных колодок и зажимов. Подносить пирометр к ним нужно максимально близко.

Измерение температуры в холоде

Еще не забывайте про температуру окружающей среды. Многие пользователи жалуются, что отдельные модели пирометров, начинают безбожно врать при температурах ниже комнатной.

То есть, они берут прибор, выходят в котельную, подвал или гараж и там пробуют им “пострелять” температуру. В итоге получают совершенно странные результаты.

Дело здесь в том, что любой электроникой, тем более измерительной, нельзя пользоваться пока температура прибора не выровняется с температурой окружающей его среды.

Вынесли пирометр на улицу или в гараж, выдержите его минут 10-20, и только после этого приступайте к измерениям.

Речь конечно не идет о том, что прибор нужно замораживать до минусовых температур. Здесь он врать, скорее всего будет безбожно, так как не рассчитан на работу в таких условиях. В остальных случаях, благодаря такой “выдержке”, погрешность уменьшается.

Время обновления данных

Еще один важный параметр пирометра помимо точности – частота обновления показаний. Особо важно иметь высокую частоту при сканировании и сравнении температур на больших поверхностях.

Прибор в этом случае, как бы имитирует работу тепловизора и ищет максимумы и минимумы.

Очень хорошими показателями считаются результаты от 250мс и меньше. Обладают подобными параметрами только известные бренды. Например, тот же Fluk.

Проверка пирометром систем отопления

Какой вывод из всего вышесказанного можно сделать? Безусловно, пирометр штука полезная, но применять его нужно там, где действительно требуется именно бесконтактное измерение температуры.

Например, электрические контакты находящиеся под напряжением. Здесь он действительно помогает безопасно выявить плохое соединение еще до того, как ситуация станет критичной.

Не всем электрикам в этом деле доступны тепловизоры.

А вот для людей профессионально занимающихся системами отопления, подобные девайсы оказываются не нужными, и в некоторой степени даже вредными. Замерять температуру отопления пирометрами очень сложно.

Даже на крашенной белой глянцевой поверхности радиатора, достаточно три раза щелкнуть пирометром по одному месту, и у вас получится три разных значения температуры. Не говоря уже про хромированные трубы.

Если у вас блестящие медные трубы на выходе из котла, то замеры могут показать разбежку в 20 и более градусов, по сравнению с датчиком котла. Вот и думайте после этого, что же в системе неисправно.

На практике появляется слишком много факторов, искажающих реальное состояние дел. Чтобы добиться приемлемых результатов измерений на трубах и батареях, придется брать некую пленку или малярный скотч с постоянным коэффициентом отражения, наклеивать эту штуку на поверхность, и только после этого проводить измерения.

Спрашивается, зачем создавать себе такие сложности, если есть более эффективные контактные термометры. Время замера у которых всего несколько секунд и гарантированно точный результат до десятых долей градуса появляется у вас на экране.

Что касается теплых полов, здесь не все однозначно.

Например, температуру стяжки пирометром еще можно измерить довольно точно. А вот если она будет закрыта плиткой, то погрешность моментально возрастает.

Производители безусловно знают об этих проблемах и постоянно совершенствуют приборы. Поэтому если уж и собрались покупать пирометр, выбирайте качественную модель.

Хорошие варианты можно подобрать и заказать вот здесь.

Есть относительно недорогие модели, снабженные выносным датчиком термопары.

С его помощью можно составлять и вносить собственные таблицы поправочных коэффициентов любых материалов. Один раз делаете замер нужной поверхности датчиком, сравниваете результат и вносите корректировку.

После этого можно спокойно стрелять лучом пирометра и не бояться ошибок. У китайцев такую модель можно заказать отсюда.

Если вам интересна эта тема и хочется заниматься измерениями пирометром более профессионально, а не только на бытовом уровне, скачайте и ознакомьтесь с двумя полезными брошюрами по данной тематике:

• Карманное руководство по термографии — скачать

Почему пирометр некорректно измеряет температуру

ИНН: 5007094208, Erid: 2VtzqwsMZcm, ООО «РК — РЕГИОН»
—!> Реклама / ООО «Циклон»/ ИНН: 7708820123 / erid: 2VtzqxRduHc
—!>

Проектирование, монтаж, наладка, сервис
Загрузка. Пожалуйста, подождите.

Сообщение сайта

(Сообщение закроется через 2 секунды)
Пирометр 106, разброс показаний

Евгений Буш

Просмотр профиля

24.12.2010, 11:07

Группа: Участники форума
Сообщений: 741
Регистрация: 28.3.2006
Из: Иваново,Россия
Пользователь №: 2477

Приобрели пирометр «Питон 106» для замера температур поверхностей отопительных приборов и разводящих трубопроводов из теплопункта.
Замеряю температуру на радиаторе с расстояния 1,5 м -значение 60 С, меряю (в той же точке) с расстояния 3-4 м -значение 47 С, с большего расстояния — значение еще меньше. Настроек на приборе практически никаких, сопроводительная документация кроме технических характеристик ни о чем не говорит. В чем дело либо это игрушка, либо мы чет не так делаем?

sterroid

Просмотр профиля

24.12.2010, 11:44

Группа: Участники форума
Сообщений: 410
Регистрация: 3.2.2008
Пользователь №: 15132

Цитата(Евгений Буш @ 24.12.2010, 10:07)

Приобрели пирометр «Питон 106» для замера температур поверхностей отопительных приборов и разводящих трубопроводов из теплопункта.
Замеряю температуру на радиаторе с расстояния 1,5 м -значение 60 С, меряю (в той же точке) с расстояния 3-4 м -значение 47 С, с большего расстояния — значение еще меньше. Настроек на приборе практически никаких, сопроводительная документация кроме технических характеристик ни о чем не говорит. В чем дело либо это игрушка, либо мы чет не так делаем?

вероятнее всего вы еще не поняли технологию измерений.
для того чтобы измерения были с меньшей погрешностью, пирометр необходимо приложить к измеряемой поверхности, если вы измеряете трубопровод, то пирометр необходимо приложить к трубе вдоль — параллельно трубе, но не в коем случае не перпендикулярно оси трубопровода.
Измеряемая поверхность должна быть темной, матовой, окрашенной, не должна быть отражающей — никелированные краны, бронзовые части.

Сообщение отредактировал sterroid — 24.12.2010, 11:45

Евгений Буш

Просмотр профиля

24.12.2010, 12:19

Группа: Участники форума
Сообщений: 741
Регистрация: 28.3.2006
Из: Иваново,Россия
Пользователь №: 2477

Спасибо за оперативный ответ. Пирометр с лазерным лучом, в инструкции написано
, что держать пирометр перпендикулярно измеряемой поверхности, а на каком расстоянии не написано.
Получается, что дуло «пистолета» должно упираться в радиатор или трубу?

vovan08

Просмотр профиля

24.12.2010, 12:40

Группа: Участники форума
Сообщений: 710
Регистрация: 11.2.2009
Пользователь №: 28987

у него определенное пятно замера. с расстоянием оно будет увеличиваться. поэтому с расстояния 3-4м вы измеряете не только температуру радиатора но и всего остально вокруг него

sterroid

Просмотр профиля

24.12.2010, 13:59

Группа: Участники форума
Сообщений: 410
Регистрация: 3.2.2008
Пользователь №: 15132

Цитата(Евгений Буш @ 24.12.2010, 11:19)

Спасибо за оперативный ответ. Пирометр с лазерным лучом, в инструкции написано
, что держать пирометр перпендикулярно измеряемой поверхности, а на каком расстоянии не написано.
Получается, что дуло «пистолета» должно упираться в радиатор или трубу?

приложив «дуло»к трубе или радиатору, вы уменьшите вероятность неточного измерения.

чтобы точно понять правильность измерения, поэкспериментируйте в ИТП, где есть приборы учета и автомат.регулировки, которые показывают «точные» измерения, взяв эти показания температуры за эталон , поупражняйтесь на оборудовании которое установлено в ИТП, и вы поймете где и как лучше измерять температуру поверхности.

Сообщение отредактировал sterroid — 24.12.2010, 14:01

Евгений Буш

Просмотр профиля

24.12.2010, 20:59

Группа: Участники форума
Сообщений: 741
Регистрация: 28.3.2006
Из: Иваново,Россия
Пользователь №: 2477

Хорошая мысль, ИТП с погодозависимой автоматикой, потыкаю пирометр в места установки датчиков контроллера, спасибо!

испытатель

Просмотр профиля

24.12.2010, 23:12

Группа: Участники форума
Сообщений: 7297
Регистрация: 27.5.2007
Пользователь №: 8854

Вы выбрали не тот прибор для Ваших целей. Пирометр для недоступных и труднодоступных контактных измерений. Естественно, кроме коэффициента отражения — существует конус пятна измерений, с изменением пятна замера, который должен быть приведен в паспорте.
Контактные точнее и не зависят от коэффициента отражения, с относительной погрешностью измерения в одних условиях 1%. Для регулировки наладки СО, ИТП и оценки ОП — это более правильный выбор и дешевле. См. Fluke, ТехноАС и пр.

zr84

Просмотр профиля

26.12.2010, 15:42

Группа: Участники форума
Сообщений: 838
Регистрация: 24.4.2006
Из: г.Новосибирск
Пользователь №: 2710

Пользуюсь пирометром -Optris: в ИТП, при балансировке СО, ГВС. Удобно, оперативно
Правда он показывает не истинную (например, по датчику) температуру, а другую, которая ниже. Зависимость нелинейная

пирометр необходимо приложить к измеряемой поверхности, если вы измеряете трубопровод, то пирометр необходимо приложить к трубе вдоль — параллельно трубе, но не в коем случае не перпендикулярно оси трубопровода.

И куда будет смотреть лазерный указатель? И что мы намеряем?
Уже говорили про «размер пятна» и размер объекта- размер пятна должен быть меньше, чем объект- но это ещё не всё
Тип покрытия, расстояние- влияет на измерение существенно, так «блестючие» поверхности сильно занижают температуру- но и это ещё не все
Как проверить? Зайдите в ванную и поэкспериментируйте.
Обычно делаю 3-4 замера, а затем беру среднее- но и это ещё не все
Для «блестючих» поверхностей, я использую. обычную темную изоленту.
Как измеряю:
Пришел- увидел- оторвал- приклеил- измерил(прицельно)- записал- оторвал- ушел . дешево, сердито, оперативно, и весьма правдоподобно..но и это ещё не все.

Евгений Буш

Просмотр профиля

27.12.2010, 0:40

Группа: Участники форума
Сообщений: 741
Регистрация: 28.3.2006
Из: Иваново,Россия
Пользователь №: 2477

Спасибо! Проблестючие поверхности.
Если клеить изоленту, то можно считать температуру на поверхности изоленты равной температуре поверхности ОП, не так ли?

zr84

Просмотр профиля

27.12.2010, 3:56

Группа: Участники форума
Сообщений: 838
Регистрация: 24.4.2006
Из: г.Новосибирск
Пользователь №: 2710

Цитата(Евгений Буш @ 27.12.2010, 3:40)

Спасибо! Проблестючие поверхности.
Если клеить изоленту, то можно считать температуру на поверхности изоленты равной температуре поверхности ОП, не так ли?

Не так! Пирометр показывает немного не ту температуру(ниже). Чем выше температура трубы, тем разница больше

Бойко

Просмотр профиля

27.12.2010, 10:48

Группа: Участники форума
Сообщений: 4190
Регистрация: 17.8.2007
Из: Москва
Пользователь №: 10745

Лучше было внимательно почитать про пирометры до покупки.

«Погремушки» заканчиваются начиная с 50000 руб.

Или брать модели «двойного» назначения (с зондом термопары).

Но для себя/без внешнего эффекта оставляю два варианта: рука (часто вполне достаточн); контактный термометр (3500 руб.).

zr84

Просмотр профиля

31.12.2010, 13:50

Группа: Участники форума
Сообщений: 838
Регистрация: 24.4.2006
Из: г.Новосибирск
Пользователь №: 2710

. рука (часто вполне достаточн)

Рука— как измерительный инструмент- вещь!
А ежели двумя руками— вообче вещь! Можно перепад определить. Опять-же и направление движения воды можно определить, ежели надо. а можно оценочно и скорость!!
А ежели скинуть валенки, и размотать портяники, и опереться на «пятую точку», то можно измерить температуру (перепад) пальЦами ног в четырех точках!!
Тута главное-вовремя «ноги сделать», дабы не обжечь чего-нибудь !!
Да, ешо-ухи есть. по шуму можно определить: его источник, интенсивность.
Что ешо:нос. тоже известный инструмент. тута главное чоб его не прищемили. вовремя убрать.
Ешо что: глаз. вроде видит.. тоже мерять можно, так например, время моргания примерно ~50 мсек. вот ежели шаровой кран закрыть за время моргания, то можно родить.. гидроудар. НЕ ДЕЛАЙТЕ ТАК.
Вот так, словно осминог-предсказатель, обвив трубопроводы руками, ногами, ухами, носом и глазами( и ешо чем нибудь..), можно. определить ТЕКУЩИЙ ТЕПЛО/ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РЕЖИМ-ДЕШЕВО И СЕРДИТО!!
Как древние говаривали: Человек мера вещей!!

ВСЕХ с Новым Годом, удачи в деле проектирования, и измерений.

ЗЫ, ежели по теме: поизмерив много разных ИТП(ОВ) пирометром, то данные измерений в EXCEL, дружно выстроились в почти прямую, которая попала в «коридор» (по Лямбда) расчетных значений. Вот, так и пользуюсь тарировочной «прямой» при настройках..

Технология

Почему пирометр некорректно измеряет температуру

• автор: admin
• 27.07.2023

Почему врёт бесконтактный ИК термометр (пирометр) В данной статье мы расскажем именно о медицинских ИК термометрах, т.е. о приборах, предназначенных для измерения температуры тела, а… Подробнее » Почему пирометр некорректно измеряет температуру

Почему от розетки бьет током

• автор: admin
• 27.07.2023

Розетки бью током Sergh Просмотр профиля Группа: Новые пользователи Сообщений: 2 Регистрация: 25.8.2009 Пользователь №: 15370 gennadi Просмотр профиля Группа: Пользователи Сообщений: 112 Регистрация: 7.7.2008… Подробнее » Почему от розетки бьет током

Почему отходит зарядка от телефона

• автор: admin
• 27.07.2023

Выпадает зарядка из телефона что делать Телефон или планшет не заряжается? Все время отходит зарядка и вы не знаете что делать? Можно попытаться решить данную… Подробнее » Почему отходит зарядка от телефона

Почему отгорает ноль в трехфазной сети

• автор: admin
• 27.07.2023

Чем опасно отгорание нуля Транспортировка электроэнергии в трехфазных сетях от источника, например трансформаторной подстанции потребителю, как правило, реализована на кабелях, состоящих из трех фазных проводников… Подробнее » Почему отгорает ноль в трехфазной сети

Почему нельзя перегружать розетки ламповые патроны провода и электросчетчик

• автор: admin
• 27.07.2023

Почему нельзя перегружать розетки ламповые патроны провода электросчетчик § 45. Техника безопасности при работе с бытовыми электроприборами Источники постоянного тока с напряжением 4-6 В и… Подробнее » Почему нельзя перегружать розетки ламповые патроны провода и электросчетчик

У вас большие запросы!

Точнее, от вашего браузера их поступает слишком много, и сервер VK забил тревогу.

Эта страница была загружена по HTTP, вместо безопасного HTTPS, а значит телепортации обратно не будет.
Обратитесь в поддержку сервиса.

Вы отключили сохранение Cookies, а они нужны, чтобы решить проблему.

Почему-то страница не получила всех данных, а без них она не работает.
Обратитесь в поддержку сервиса.

Вы вернётесь на предыдущую страницу через 5 секунд.
Вернуться назад