CC BY
28
УДК 528.63
МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИК СРЕДСТВ ТЕПЛОВОГО КОНТРОЛЯ
Екатерина Викторовна Спивак
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, магистрант кафедры специальных устройств, инноватики и метрологии, тел. (960)785-75-79, e-mail: Katyshaspivak@mail.ru
Олег Владиленович Минин
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, доктор технических наук, профессор кафедры специальных устройств, инноватики и метрологии, e-mail: kaf.suit@ssga.ru
В настоящее время все большее применение находят приборы бесконтактного и быстродействующего контроля температуры, регистрирующие излучение в световом и инфракрасном диапазонах.
Ключевые слова: инфракрасное излучение, контроль, метрологические характеристики, бесконтактный контроль, тепловой контроль.
METROLOGICAL SUPPORT OF IR HEAT MONITORS
Ekaterina V. Spivak
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 10, Plakhotnogo St., Novosibirsk, 630108, Russia, Graduate, Department of Special-purpose Devices, Innovatics and Metrology, phone: (960)785-75-79, e-mail: Katyshaspivak@mail.ru
Oleg V. Minin
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 10, Plakhotnogo St., Novosibirsk, 630108, Russia, D. Sc., Professor, Department of Special-purpose Devices, Innovatics and Metrology, e-mail: kaf.metrol@ssga.ru
At present, more and more devices are being used to collect non-contact and high-speed temperature control data by registering radiation in the light and infrared ranges.
Key words: infrared radiation, control, metrological characteristics, contactless control, thermal control.
Бесконтактные приборы контроля находят все большее применение в системах контроля и регулирования производственных процессов. Применение приборов с таким принципом действия эффективно для теплового контроля практически во всех отраслях промышленности и производства.
Также бесконтактные приборы контроля применяют для решения сложных технологических задач во всех технологических процессах (дефектометрии, дефектоскопии, контроля геометрии и теплового мониторинга).
В последние годы на российском и зарубежном рынке наблюдается резкий рост продаж средств теплового контроля (в своем большинстве это пирометрические приборы иностранного производства).
Не наблюдается удовлетворения потребности отечественных предприятий в данных средствах теплового контроля по причине отсутствия массового отечественного производства таких средств теплового контроля.
Из зарубежных производителей наибольшее распространение на отечественных предприятиях остается за тепловизорами и пирометрами фирм:
1. «Testo» - Германия;
2. «Mikron» - США;
3. Siemens - Германия;
4. COMARK - Англия;
5. FLIR Systems - США;
6. NEC Avio - Япония и т.д.
Приборы производства стран СНГ представлены пирометрами производства Украины.
Разработкой, утверждением и поверкой на территории России занимаются ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, ВНИИОФИ, СНИИМ.
В наши дни все большего применения в областях науки, техники и производства требуют пирометрические средства теплового контроля. К сожалению, на данном этапе развития техники отечественные разработки явно уступают зарубежным аналогам.
Бесконтактные пирометры не требуют контакта с измеряемой поверхностью, являются простыми и сравнительно недорогими приборами измерения температуры. При их помощи можно измерять температуру в сложных труднодоступных местах. Но, к сожалению, данными приборами невозможно определить точную температуру исследуемой поверхности, так как слишком большой участок попадает в зону фокусировки. Для точных замеров температуры необходим профессиональный пирометр с лазерным прицелом.
Тепловизоры, в отличие от пирометров, служат не только для определения температуры, но и для диагностики распределения тепла по поверхности и внутри исследуемого объекта. Камера тепловизора фиксирует излучение объекта и выводит результат на монитор прибора, на котором пользователь видит термограмму - картину распределения температуры по участку. Термограмма позволяет определить холодные и горячие участки исследуемого объекта.
Основным преимуществом тепловизоров перед пирометрами является более высокая цена деления, термочувствительность, которая достигает 0,1°С. Выбирая между пирометром и тепловизором, необходимо обратить внимание на то, что чем больше диапазон измеряемых температур у бесконтактных приборов контроля, тем дороже будет стоить прибор. Из этого можно сделать вывод, что более функциональный тепловизор обойдется дороже скромного пирометра.
Хотя в ряде случаев предпочтительно применять оптические пирометры, (в частности, при работе в сложных условиях, при изменяющейся излучательной способности объекта измерения и пр.), наибольшее распространение получили именно радиационные приборы. Их использование актуально для бытового и промышленного применения, поскольку они доступны, просты, надежны и
способны обеспечить достаточно высокую точность измерения (а при необходимости полученное значение легко откорректировать).
Тем не менее при выборе пирометра в первую очередь нужно определиться с целями, для которых будет использоваться прибор, условиями работы, затратами и делать выбор только с учетом всех указанных факторов.
Прогресс не стоит на месте. В настоящее время появились приборы, сочетающие в себе функции пирометра и тепловизора. В такие приборы встроена теплокарта на которой устройство отмечает самые горячие и холодные точки.
Таким образом, можно сделать очевидный вывод, что решение задач, связанных с широким кругом вопросов разработки, применения и обеспечения необходимых метрологических параметров по тепловому контролю, является актуальной научно - технической проблемой, решение которой имеет важное хозяйственное значение.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Астайкин А. И., Смирнов М. К. Основы оптоэлектроники : учеб. пособие. - М. : Высшая школа, 2007. - 277 с.
2. Афанасьев В. А. Оптические измерения. - М. : Недра, 1968. - 264 с.
3. Богданов Э. О. Фоторезисторы и их применение. - Л. : Энергии, 1978. - 144 с.
© Е. В. Спивак, О. В. Минин, 2018
