Пирометры для измерения температуры бесконтактным методом: общие сведения, виды, правила пользования

Обновлено: 24.04.2024

РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением «Российский институт стандартизации» (ФГБУ «РСТ») совместно с Обществом с ограниченной ответственностью «Исток Аудио Трейдинг» (ООО «Исток Аудио Трейдинг»)
ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 381 «Технические средства и услуги для инвалидов и других маломобильных групп населения»
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от №
ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены в ГОСТ Р 1.16 -2011 (разделы 5 и 6).

Оформление. ФГБУ «РСТ», 202

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИ

______________________________________________________________________________________

Медицинские термометры с речевым выходом неинвазивные для лиц с нарушениями зрения

Функциональные характеристики

Non-invasive medical thermometers with speech output for visually impaired persons. Functional characteristics

Срок действия - с 2022—12—01

до 2025—12—01

1. Область применения

Настоящий стандарт распространяется на медицинские электрические термометры с речевым выходом неинвазивные для лиц с нарушениями зрения (далее - термометры).

2. Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 15150 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ Р 50444 Приборы, аппараты и оборудование медицинские. Общие технические требования

ГОСТ Р ИСО 15223-1 Изделия медицинские. Символы, применяемые при маркировании медицинских изделий, на этикетках и в сопроводительной документации. Часть 1. Основные требования

ГОСТ Р МЭК 60601-1 Изделия медицинские электрические. Часть 1. Общие требования безопасности с учетом основных функциональных характеристик

_______________________________________________________________________________________Проект

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3. Типы и основные параметры

3.1. Термометры в зависимости от способа измерения подразделяют на контактные и бесконтактные.

3.2 Термометры в зависимости от воспринимаемых механических воздействий относят к группе 3 по ГОСТ Р 50444.

3.3 Основные параметры термометра должны соответствовать приведенным в таблице 1.

В промышленном производстве часто возникают ситуации, при которых нужно точно определить температуру объекта без прямого контакта с ним. Обычные способы не дают нужного результата, поэтому ученые изобрели различные пирометры для измерения температуры бесконтактным методом. Приборы сразу же начали широко применяться и стали незаменимыми устройствами.

Общие сведения о приборе

Преимущества и недостатки

Прибор пирометр, как и большинство изобретённых устройств, имеют свои достоинства и недостатки. Они обуславливаются особенностями устройства и условиями применения.

К преимуществам можно отнести следующие:

Простота конструкции и малые габариты. Пирометры используются довольно часто, поэтому малые размеры позволяют носить их даже в самом небольшом кармане или специальной сумке.
Низкая стоимость. Использование минимального количества деталей в конструкции позволяет производителям выпускать приборы в большом объёме и продавать их по низкой цене.
Высокая надёжность. Аппарат отличается хорошей работоспособностью, что незаменимо при использовании его в экстремальных условиях.
Широкий диапазон измерения. Большинство современных пирометров позволяют определять температуру объекта в пределах от 10 до 800 градусов. В выпущенных под конкретные задачи устройствах этот показатель может достигать и более высоких значений.

Кроме положительных сторон, есть и отрицательные. Их нужно учитывать при выборе и покупке прибора.

Среди недостатков можно выделить такие:

Зависимость прибора от излучательной способности объекта. При измерении температуры у одинаково нагретого блестящего и тёмного предмета будут получаться разные показатели.
Пирометр может выдавать неправильные показания из-за структуры поверхности объекта исследования, его физического состояния и наличия защитных покрытий.
Откорректировать показатели и установить погрешность можно только на самых новых приборах. Старые аппараты такой функцией не обладают.
На точность измерений влияет расстояние. Чем оно больше, тем выше вероятность выдачи неправильных показателей.

Сферы применения

Пирометры широко используются на производстве, где установлено много нагревательных приборов. С их помощью проверяется температура теплотрасс, бойлеров, паропроводов и обрабатываемых деталей. Электрики этим прибором проверяют степень нагрева кабелей, трансформаторов и мест соединения проводов, а металлурги — печей, станков, прессов.

Не обошли вниманием пирометр и автомастера. Им они проверяют нагрев электродвигателя и прочих деталей машины. В пищевой промышленности такие устройства используют для получения точных сведений о температуре хранения тех или иных продуктов питания.

Бесконтактные пирометры иногда используют для особых случаев. Среди них стоит отметить следующие:

Необходимость провести быстрое измерение (при пожарах и прочих непредвиденных ситуациях).
Исследование предметов или деталей, обладающих низкой теплоёмкостью.
Следить за степенью нагрева объектов, к которым запрещено прикасаться руками или какими-либо устройствами.
Измерение температуры тонкого поверхностного слоя изделия или очень маленькой его детали.
Контроль за степенью нагрева заготовки при изготовлении деталей особой важности.
Исследование объектов, которые работают от электрической энергии.
Необходимость определения температуры быстро движущегося объекта.
Проверка степени нагрева труднодоступных узлов или отдельных его деталей.

Устройство и принцип действия

Пирометр относится к приборам, которые позволяют измерять температуру объекта, находясь на расстоянии от него. В большинстве случаев они изготавливаются в форме, очень похожей на пистолет. В прибор встроен небольшой жидкокристаллический индикатор, на который поступают все сведения о проведённых измерениях, и выдаётся их результат.

К основным функциям устройства относятся:

вычисление и определение максимального, а также минимального значения среди нескольких проведённых измерений;
звуковое и визуальное оповещение при достижении заданной границы;
небольшой объём встроенной памяти для запоминания информации о проведённых замерах.

В современных устройствах предусмотрен USB-выход. С его помощью можно в кратчайшие сроки передавать данные на компьютер и сразу же обрабатывать их.

Пирометр состоит из таких деталей:

оптические приборы;
зеркало;
видоискатель и его ось;
измерительное устройство;
электронный преобразователь;
датчики;
корпус;
кнопки управления.

Все они обеспечивают нормальное функционирование аппарата и выдачу максимально точных результатов.

Принцип действия пирометра:

Тепловые волны от объекта поступают в раструб устройства.
Через него они поступают на датчик измерения температуры.
В нём тепловая энергия преобразуется в электрический сигнал. Мощность последнего зависит от степени нагрева объекта. Чем она выше, тем больший показатель тока возникает на датчике.
Затем сигнал поступает на электронный преобразователь, где он обрабатывается.
Готовый результат выводится на жидкокристаллический экран.

Виды пирометров

Эти незаменимые в промышленности приборы выпускаются под потребности конкретного производства. Они разделяются на несколько видов:

По принципу действия: оптические, инфракрасные. Первые разделяются ещё на два вида, которые называются цветовыми (сравнивают яркость объекта с другими областями спектра) и яркостными (исследуют степень излучения, идущего от детали, со значениями накала нити).
По методу прицеливания: с оптическим и лазерным наведением.
По коэффициенту излучения: постоянные и переменные.
По методу перемещения: мобильные, стационарные.
По измеряемым показателям: высокотемпературные (для определения показателей выше +400 градусов по Цельсию) и низкотемпературные (для измерения до 30 градусов ниже ноля).

Оптический аппарат

Такой пирометр считается одним из наиболее часто используемых. Он производит измерения в диапазоне инфракрасных лучей и видимого света. Состоит прибор из следующих деталей:

объектив;
лампа;
ослабляющий светофильтр;
нить накаливания;
реостат;
милливольтметр;
рычаг реостата;
монохромный светофильтр;
окуляр;
различные рукоятки для управления реостатом и всем прибором.

В основе принципа работы устройства лежит сравнение степени яркости излучения, исходящего от объекта с таким же показателем нити накаливания. Последний параметр определяется производителем и закладывается в память пирометра.

Оптический аппарат действует так:

Исходящий от исследуемой детали свет попадает в объектив прибора.
Через него он поступает в окуляр.
Рабочий видит выдаваемую степень яркости и сравнивает её с аналогичным показателем температурной лампы. Весь процесс выполняется в монохроматическом свете, который создаётся при помощи специального светофильтра.
Температура определяется с помощью милливольтметра. На нём нанесена специальная разметка, которая учитывает степень накала нити.

Инфракрасный радиометр

Этот вид пирометра работает на основе радиационного способа и в ограниченном интервале инфракрасного излучения. Для удобства пользования аппарат снабжён специальным лазерным указателем. Он помогает навести прибор на конкретное место детали и измерить его температуру.

Инфракрасный пирометр состоит из таких компонентов:

Принцип действия прибора основан на улавливании теплового излучения, идущего от горячего объекта, и фокусировке чувствительным элементом, соединённым с термопарой.

Работает прибор таким образом:

Включённый пирометр наводится на изучаемую деталь так, чтобы она оказалась в объективе и полностью закрыла от глаз человека другие предметы.
Окуляр передвигается и достигается максимальная чёткость изображения. При этом важно использовать светофильтр. Он не только позволит более точно выполнить измерения, но и убережёт глаза от вредного воздействия яркого света.
Тепловое излучение поступает на чувствительный элемент прибора. Она изготовлен в виде пластинки из платины.
К ней припаяны термопары, которые нагреваются в зависимости от температуры объекта.
Она измеряется, и результат выдаётся на экран прибора.

Правила пользования и техника безопасности

Перед использованием пирометра необходимо подробно изучить его инструкцию. Это поможет не только лучше понять принцип работы, но и убережёт от большинства проблем, которые могут возникнуть во время эксплуатации.

Основные правила:

Прибор включается, и его раструб направляется в сторону объекта исследований.
Определяются пределы измерений.
Выдаётся полученная информация.
Данные записываются в память устройства или на любой внешний носитель.

Прибор очень прост, и работать с ним сможет даже тот человек, который первый раз держит его в руках.

Кроме правил пользования, нельзя забывать и о технике безопасности. Нужно соблюдать такие меры предосторожности при работе с прибором:

Запрещается направлять пирометр в глаза человека. Лазерный луч, который исходит от него, может вызвать ожоги и прочие повреждения органов зрения.
Хранить прибор нужно в недоступном для детей месте. Если этого не сделать, то малыш случайно может наткнуться на него и использовать в качестве игрушки. При этом малейшая неосторожность может привести к повреждениям различной степени тяжести.
Запрещается класть прибор на горячую поверхность.
После исследования сильно разогретой поверхности контактная измерительная головка становится довольно горячей. Из-за неосторожного обращения с ней можно получить ожог.
Нельзя опускать аппарат в воду, так как он не герметичен. Такая неосторожность может испортить пирометр или способствовать неправильной его работе.
Запрещается прикасаться к исследуемому объекту прибором, руками или любыми другими частями тела.

Пирометр — это полезное устройство, которое даёт возможность определить температуру бесконтактным методом. Если всё правильно сделать и соблюсти рекомендации профессионалов, то можно быстро выполнить требуемые измерения и получить максимально точные результаты. Во время работы нельзя забывать и о личной безопасности.

Читайте также: