{"id":48,"date":"2021-03-28T05:12:14","date_gmt":"2021-03-28T03:12:14","guid":{"rendered":"http:\/\/pomiarytemperatury.pl\/?p=48"},"modified":"2021-04-05T03:49:22","modified_gmt":"2021-04-05T01:49:22","slug":"bezdotykowy-pomiar-temperatury","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/pomiarytemperatury.pl\/?p=48","title":{"rendered":"Bezdotykowy pomiar temperatury"},"content":{"rendered":"\n<ul><li><a href=\"#_pomiarbezdotykowy\">Bezdotykowy pomiar<\/a><\/li><li><a href=\"#_pirometry\">Pirometry<\/a><\/li><li><a href=\"#_podstawowepojecia\">Podstawowe poj\u0119cia<\/a><\/li><\/ul>\n\n\n\n<h2>Szybki pomiar temperatury, lecz nie zawsze dok\u0142adny<\/h2>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-group\"><div class=\"wp-block-group__inner-container\"><\/div><\/div>\n\n\n\n<p>Istot\u0105 pomiaru bezkontaktowego jest pomiar temperatury z pewnej odleg\u0142o\u015bci od mierzonej powierzchni. Istniej\u0105ce pole temperaturowe nie ulega zak\u0142\u00f3ceniu. Wykorzystano zjawisko promieniowania temperaturowego, kt\u00f3re jest jednym z rodzaj\u00f3w promieniowania elektromagnetycznego. W wyniku oddzia\u0142ywania ciep\u0142a cz\u0105steczki znajduj\u0105ce si\u0119 na powierzchni zwi\u0119kszaj\u0105 ruch, powoduj\u0105 przemieszczanie si\u0119 \u0142adunk\u00f3w, wywo\u0142uj\u0105c jednocze\u015bnie promieniowanie elektromagnetyczne. Mierzona temperatura okre\u015blana jest na podstawie nat\u0119\u017cenia promieniowania wyemitowanego przez monitorowany obiekt. Strumie\u0144 cieplny padaj\u0105cy na okre\u015blon\u0105 powierzchnie podlega:<\/p>\n\n\n\n<ul><li>poch\u0142anianiu A,<\/li><li>odbiciu R,<\/li><li>przepuszczaniu P.<\/li><\/ul>\n\n\n\n<p>Suma tych strumieni dla ka\u017cdego cia\u0142a wynosi:<\/p>\n\n\n\n<p>A+R+P=1<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image is-style-default\"><figure class=\"alignright size-large\"><img loading=\"lazy\" width=\"155\" height=\"160\" src=\"http:\/\/pomiarytemperatury.pl\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/cialo-doskonale-czarne.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-61\"\/><figcaption>Model cia\u0142a doskonale czarnego<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p>Je\u017celi strumie\u0144 jest ca\u0142kowicie poch\u0142aniany przez cia\u0142o, czyli A=1, R=0, P=0, to mamy do czynienia z <strong>cia\u0142em doskonale czarnym<\/strong>. Przyk\u0142adem takiego rozwi\u0105zania jest model przedstawiony na rysunku obok. Warunkiem ca\u0142kowitego poch\u0142aniania strumienia jest wielokrotne odbicie wewn\u0105trz przedstawionego modelu.<br><br><\/p>\n\n\n\n<p>Szybko\u015b\u0107 przekazywania ciep\u0142a Qr mi\u0119dzy \u017ar\u00f3d\u0142em promieniowania a dowolnym punktem ma posta\u0107:<\/p>\n\n\n\n<p>Q<sub>r<\/sub>=\u03b5KAT<sup>4<\/sup><\/p>\n\n\n\n<ul><li>\u03b5 &#8211; wsp\u00f3\u0142czynnik emisyjno\u015bci powierzchni,<\/li><li>K &#8211; sta\u0142a Stefana &#8211; Boltzmanna,<\/li><li>A- powierzchnia promieniuj\u0105ca,<\/li><li>T &#8211; temperatura powierzchni (w Kelvinach).<\/li><\/ul>\n\n\n\n<p>Z tej zale\u017cno\u015bci wynika, \u017ce <strong>emisyjno\u015b\u0107 powierzchni<\/strong> jest bardzo istotnym czynnikiem.<\/p>\n\n\n\n<p>Emisyjno\u015b\u0107, z wyj\u0105tkiem powierzchni metalowych, nie jest uzale\u017cniona od temperatury i d\u0142ugo\u015bci fali. Emisyjno\u015b\u0107 uzale\u017cniona jest od stanu powierzchni i jej jednorodno\u015bci. Wymienione czynniki wp\u0142ywaj\u0105 na wielko\u015b\u0107 b\u0142\u0119d\u00f3w pomiarowych wyst\u0119puj\u0105cych przy bezdotykowym pomiarze temperatury. Szerzej jest to om\u00f3wione w artykule <em><a href=\"\/page\/Dokladnosc-i-rozdzielczosc\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Dok\u0142adno\u015b\u0107 i rozdzielczo\u015b\u0107<\/a><\/em>.<\/p>\n\n\n\n<p>Doskona\u0142ym \u017ar\u00f3d\u0142em promieniowania jest cia\u0142o czarne. Jego wsp\u00f3\u0142czynnik emisyjno\u015bci wynosi 1. Warto\u015bci emisyjno\u015bci dla r\u00f3\u017cnych materia\u0142\u00f3w s\u0105 zr\u00f3\u017cnicowane (patrz tabelka).<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-table\"><table><thead><tr><th>Materia\u0142<\/th><th>Typowa warto\u015b\u0107 \u03b5<\/th><th>Materia\u0142<\/th><th>Typowa warto\u015b\u0107 \u03b5<\/th><\/tr><\/thead><tbody><tr><td>Utlenione aluminium<\/td><td>0,11<\/td><td>Stal<\/td><td>0,80\u00f70,95<\/td><\/tr><tr><td>Mied\u017a nieutleniona<\/td><td>0,20\u00f70,30<\/td><td>Ceg\u0142a (szorstka czerwona)<\/td><td>0,91\u00f70,94<\/td><\/tr><tr><td>Mosi\u0105dz<\/td><td>0,60<\/td><td>Porcelana (szkliwiona)<\/td><td>0,91\u00f70,94<\/td><\/tr><tr><td>Mied\u017a utleniona<\/td><td>0,60<\/td><td>Farby<\/td><td>0,91\u00f70,94<\/td><\/tr><tr><td>\u017belazo<\/td><td>0,65\u00f70,80<\/td><td>Sadza<\/td><td>0,95\u00f70,99<\/td><\/tr><tr><td>W\u0119giel<\/td><td>0,80<\/td><td>L\u00f3d<\/td><td>0,95\u00f70,99<\/td><\/tr><tr><td>Papier<\/td><td>0,90<\/td><td>Woda<\/td><td>0,95\u00f70,99<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n<p>\u0179r\u00f3d\u0142o: P.H. Sydenham <em>Podr\u0119cznik metrologii. Tom II Podstawy praktyczne.<\/em><\/p>\n\n\n\n<p>Wsp\u00f3\u0142czynnik emisyjno\u015bci dla danego materia\u0142u nale\u017cy uwzgl\u0119dni\u0107 przy wykonywaniu pomiar\u00f3w.<\/p>\n\n\n\n<p>Promieniowanie przebywaj\u0105c drog\u0119 wype\u0142nion\u0105 materi\u0105 wytraca cz\u0119\u015b\u0107 energii. Para wodna, zanieczyszczenia w postaci py\u0142u, dymu, dwutlenku w\u0119gla, staj\u0105 si\u0119 wt\u00f3rnym \u017ar\u00f3d\u0142em promieniowania cieplnego. Wymienione czynniki maj\u0105 wp\u0142yw na dok\u0142adno\u015b\u0107 wykonywanych pomiar\u00f3w. Sposoby eliminacji b\u0142\u0119d\u00f3w pomiarowych przedstawiono w artykule: <em><a href=\"http:\/\/pomiarytemperatury.pl\/?p=104\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Dok\u0142adno\u015b\u0107 i rozdzielczo\u015b\u0107<\/a><\/em>.<\/p>\n\n\n\n<p>Urz\u0105dzenie s\u0142u\u017c\u0105ce do bezstykowego pomiary temperatury zwane pirometrem sk\u0142ada si\u0119 z:<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"alignright size-large is-resized\"><img loading=\"lazy\" src=\"http:\/\/localhost\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/pirometr.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-69\" width=\"190\" height=\"123\" srcset=\"http:\/\/pomiarytemperatury.pl\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/pirometr.jpg 597w, http:\/\/pomiarytemperatury.pl\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/pirometr-300x194.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 190px) 100vw, 190px\" \/><figcaption>chemat budowy pirometru<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<ol><li>Uk\u0142adu optycznego skupiaj\u0105cego promieniowanie,<\/li><li>Detektora promieniowania (najcz\u0119\u015bciej czujnik fotoelektryczny),<\/li><li>Uk\u0142adu przetwarzania sygna\u0142u pomiarowego,<\/li><li>Wy\u015bwietlacza.<\/li><\/ol>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<h2 id=\"_pirometry\">Pirometry<\/h2>\n\n\n\n<p>Pirometry s\u0105 nowoczesnymi przyrz\u0105dami pozwalaj\u0105cymi na wykonywanie szybkich pomiar\u00f3w, bez konieczno\u015bci dotykania badanych powierzchni. Posiadaj\u0105c odpowiedni\u0105 wiedz\u0119 o sposobie eliminacji b\u0142\u0119d\u00f3w pomiarowych mo\u017cna wykonywa\u0107 pomiary w bardzo szerokim zakresie temperatur.<\/p>\n\n\n\n<p>Zalety stosowania pirometru:<\/p>\n\n\n\n<ul><li>bardzo szybki pomiar,<\/li><li>mo\u017cliwo\u015b\u0107 pomiaru element\u00f3w poruszaj\u0105cych si\u0119,<\/li><li>pomiar temperatury w miejscach niebezpiecznych, np. b\u0119d\u0105cych pod napi\u0119ciem elektrycznym,<\/li><li>pomiar bardzo wysokich temperatur (powy\u017cej 1300\u00b0C),<\/li><li>brak zaburzenia pola termicznego,<\/li><li>brak kontaktu mechanicznego z badanym obiektem.<\/li><\/ul>\n\n\n\n<h2 id=\"_podstawowepojecia\">Podstawowe poj\u0119cia zwi\u0105zane z pomiarami temperatury przy u\u017cyciu pirometr\u00f3w<\/h2>\n\n\n\n<p><strong>Rozdzielczo\u015b\u0107 optyczna pirometru<\/strong> jest to stosunek odleg\u0142o\u015bci mi\u0119dzy mierzon\u0105 powierzchni\u0105 a pirometrem do \u015brednicy ko\u0142owego &#8222;widzenia&#8221; pirometru. Przyk\u0142adowo: rozdzielczo\u015b\u0107 10:1 oznacza, i\u017c mierz\u0105c temperatur\u0119 z odleg\u0142o\u015bci 1m pirometr u\u015brednia temperatur\u0119 powierzchni ko\u0142owej o \u015brednicy 0,1m. Zbli\u017caj\u0105c si\u0119 na odleg\u0142o\u015b\u0107 0,1m pirometr &#8222;widzi&#8221; powierzchni\u0119 o \u015brednicy 1cm.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Zdolno\u015b\u0107 absorpcyjna<\/strong> to zdolno\u015b\u0107 poch\u0142aniania promieniowania przez powierzchni\u0119, poj\u0119cie przeciwne do zdolno\u015bci emisyjnej.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"alignright size-large is-resized\"><img loading=\"lazy\" src=\"http:\/\/localhost\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/tm301.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-76\" width=\"86\" height=\"160\" srcset=\"http:\/\/pomiarytemperatury.pl\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/tm301.jpg 204w, http:\/\/pomiarytemperatury.pl\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/tm301-160x300.jpg 160w\" sizes=\"(max-width: 86px) 100vw, 86px\" \/><figcaption>Pirometr TM-301<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p><strong>Refleksyjno\u015b\u0107<\/strong> (wsp\u00f3\u0142czynnik odbicia). Powierzchnia b\u0142yszcz\u0105ca, g\u0142adka metali charakteryzuje si\u0119 du\u017c\u0105 refleksyjno\u015bci\u0105. Wsp\u00f3\u0142czynnik ro\u015bnie wraz z d\u0142ugo\u015bci\u0105 fali promieniowania i dla fal o d\u0142ugo\u015bci powy\u017cej 5\u00b5m praktycznie dla wszystkich metali wynosi 0,98. Omawiany wsp\u00f3\u0142czynnik jest bardzo istotny przy pomiarach temperatury powierzchni b\u0142yszcz\u0105cych. W tym przypadku ustawienie w\u0142a\u015bciwego wsp\u00f3\u0142czynnika emisyjno\u015bci nie jest wystarczaj\u0105cym warunkiem dokonania prawid\u0142owego pomiaru. Do czujnika pirometru dotrze tylko niewielka cz\u0119\u015b\u0107 energii promieniowania metalu, reszta mierzonej energii b\u0119dzie pochodzi\u0142a od promieniowania t\u0142a. Oczywi\u015bcie otoczenie (t\u0142o) ma inn\u0105 temperatur\u0119, ni\u017c badana powierzchnia metalu. Metody eliminacji b\u0142\u0119d\u00f3w wynikaj\u0105cych z wsp\u00f3\u0142czynnik\u00f3w odbicia przedstawiono w artykule <em><a href=\"http:\/\/pomiarytemperatury.pl\/?p=104\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Dok\u0142adno\u015b\u0107 i rozdzielczo\u015b\u0107<\/a><\/em>.<br><br><\/p>\n\n\n\n<p><strong>Emisyjno\u015b\u0107 w\u0142a\u015bciwa<\/strong> to emisyjno\u015b\u0107 wyznaczana w kierunku normalnym dla p\u0142askiej polerowanej i dostatecznie grubej powierzchni, tak by by\u0142a nieprzezroczysta.<\/p>\n\n\n\n<blockquote class=\"wp-block-quote\"><p>Emisyjno\u015b\u0107 w\u0142a\u015bciwa ca\u0142kowita metali maleje wraz z obni\u017caniem si\u0119 temperatury i jest na og\u00f3\u0142 mniejsza ni\u017c dla niemetali.<br>Emisyjno\u015b\u0107 w\u0142a\u015bciwa ca\u0142kowita niemetali zwi\u0119ksza si\u0119 wraz z obni\u017ceniem si\u0119 temperatury. Nale\u017cy zwr\u00f3ci\u0107 uwag\u0119, \u017ce wygl\u0105d niemetali w \u015bwietle widzialnym mo\u017ce by\u0107 podstaw\u0105 do oceny ich emisyjno\u015bci. Wi\u0119kszo\u015b\u0107 niemetali, otaczaj\u0105cych na w \u017cyciu codziennym jak drewno, mur, masy plastyczne, tkaniny &#8211; w temperaturze ok. 20\u00b0C ma emisyjno\u015b\u0107 ca\u0142kowit\u0105 blisk\u0105 jedno\u015bci.<br><small>Eckersdorf K., Michalski L. <em>Pomiary temperatury<\/em><\/small><\/p><\/blockquote>\n\n\n\n<p>Pirometr przeznaczony jest do punktowego pomiaru temperatury. Cz\u0119sto potrzebny jest szczeg\u00f3\u0142owy obraz rozk\u0142adu temperatury na dowolnej powierzchni. Do tego celu s\u0142u\u017cy <strong>kamera termowizyjna<\/strong>. Dzi\u0119ki termografii mo\u017cliwe jest przetworzenie promieniowania podczerwonego na obraz widzialny przedstawiaj\u0105cy profil temperaturowy badanej powierzchni. Je\u017celi na\u0142o\u017cymy na tak uzyskany obraz, obraz widzialny ze zwyk\u0142ej kamery wideo mamy doskona\u0142e narz\u0119dzie pomiarowe.<br><img loading=\"lazy\" width=\"290\" height=\"230\" class=\"wp-image-80\" style=\"width: 250px;\" src=\"http:\/\/pomiarytemperatury.pl\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/kamera-1.jpg\" alt=\"Kamera termowizyjna\">Kamera termowizyjna<br><br><\/p>\n\n\n\n<p>Dzi\u0119ki takiemu narz\u0119dziu mo\u017cemy:<\/p>\n\n\n\n<ul><li>zlokalizowa\u0107 ucieczki ciep\u0142a w \u017ale ocieplonych budynkach,<\/li><li>znale\u017a\u0107 potencjalne uszkodzenia w szafach rozdzielczych,<\/li><li>oceni\u0107 rozk\u0142ad temperatur wyst\u0119puj\u0105cych w urz\u0105dzeniach technicznych.<\/li><\/ul>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"alignright size-large is-resized\"><img loading=\"lazy\" src=\"http:\/\/localhost\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/zdj2.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-86\" width=\"289\" height=\"152\" srcset=\"http:\/\/pomiarytemperatury.pl\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/zdj2.jpg 330w, http:\/\/pomiarytemperatury.pl\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/zdj2-300x158.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 289px) 100vw, 289px\" \/><figcaption>Zdj\u0119cie z kamery termowizyjnej<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"alignleft size-large is-resized\"><img loading=\"lazy\" src=\"http:\/\/localhost\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/zdj1.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-84\" width=\"292\" height=\"154\" srcset=\"http:\/\/pomiarytemperatury.pl\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/zdj1.jpg 330w, http:\/\/pomiarytemperatury.pl\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/zdj1-300x158.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 292px) 100vw, 292px\" \/><figcaption>Zdj\u0119cie z kamery termowizyjnej<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Bezdotykowy pomiar Pirometry Podstawowe poj\u0119cia Szybki pomiar temperatury, lecz nie zawsze dok\u0142adny Istot\u0105 pomiaru bezkontaktowego jest pomiar temperatury z pewnej odleg\u0142o\u015bci od mierzonej powierzchni. Istniej\u0105ce pole temperaturowe nie ulega zak\u0142\u00f3ceniu. Wykorzystano zjawisko promieniowania temperaturowego, kt\u00f3re jest jednym z rodzaj\u00f3w promieniowania elektromagnetycznego. W wyniku oddzia\u0142ywania ciep\u0142a cz\u0105steczki znajduj\u0105ce si\u0119 na powierzchni zwi\u0119kszaj\u0105 ruch, powoduj\u0105 przemieszczanie si\u0119 [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":96,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[1],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/pomiarytemperatury.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/48"}],"collection":[{"href":"http:\/\/pomiarytemperatury.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/pomiarytemperatury.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/pomiarytemperatury.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/pomiarytemperatury.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=48"}],"version-history":[{"count":30,"href":"http:\/\/pomiarytemperatury.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/48\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":280,"href":"http:\/\/pomiarytemperatury.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/48\/revisions\/280"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/pomiarytemperatury.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/96"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/pomiarytemperatury.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=48"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/pomiarytemperatury.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=48"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/pomiarytemperatury.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=48"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}