Вибір пірометра за показником візування
Важливою експлуатаційної характеристикою є показник візування (оптичне дозвіл) пирометра, який можна визначити, як відношення відстані до об'єкта до діаметру плями (кола) на поверхні об'єкта, випромінювання з якого реєструється пірометром. При цьому в числовому вираженні це може бути записано, наприклад, як 100: 1. Поле зору пірометра - це діаметр плями (кола) на поверхні об'єкта, з якого приймається випромінювання. Воно буде різним у залежності від відстані до об'єкта.
Необхідна точність вимірювання забезпечується у випадках, коли розмір об'єкта більше поля зору пірометра.
Діагностуємих пірометром температура буде не вірна, якщо розмір об'єкта менше поля зору. Так як об'єкт, температура якого повинна бути виміряна, не заповнює все поле зору, пірометр приймає випромінювання від інших об'єктів навколишнього середовища, температура яких може відрізнятися від температури вимірюваного об'єкта, що і призводить до похибки вимірювання.
Але навіть тоді, коли поле зору пірометра повністю перекрито об'єктом, існує невелика залежність точності вимірювання від відстані до об'єкта. Так як калібрування пирометра по абсолютно чорного тіла здійснюється на певній відстані, то і максимальна точність вимірювання досягається при вимірюванні температури об'єкта на цій відстані.
У пірометрах серії КМ формуються поля зору 2-х типів. У першому випадку мінімальне поле зору може бути менше вхідного зіниці пирометра (див. Рис.1).
Dmin - мінімальний діаметр на відстані Lmin до об'єкта, який може бути визначений при даному фокусній відстані оптичної системи і розмірі приймального майданчика. На відстанях, відмінних від Lmin. вимірюваний діаметр зростає. При наближенні до об'єкту впритул вимірюваний діаметр збільшується до розмірів вхідного зіниці пирометра.
Строго кажучи, наведене вище визначення показника візування справедливо лише для відстані до об'єкта, рівного Lmin. При відстанях до об'єкта, великих Lmin. воно може бути застосовано з певною похибкою.
Спочатку при налаштуванні пирометра мінімальний діаметр може бути сформований на різній відстані від самого пірометра. При цьому він буде мати різне значення. Так, при одному і тому ж показнику візування 100: 1, в різних пірометрах мінімальний діаметр може дорівнювати 10мм (сформований на 1м) і 30мм (сформований на 3м). Необхідно розуміти, що пірометр, оптимізований для вимірювання малорозмірних об'єктів на невеликих відстанях, мало підходить для вимірювання об'єктів на великих відстанях і навпаки. Виняток становлять пірометри, мають перебудовується фокус. Але навіть пірометр з неперебудовувані фокусом в певних випадках (якщо це дозволяють розміри об'єкта) можна використовувати для вимірювання температури, як на малих, так і на великих відстанях, але при цьому необхідно правильно сформувати поле зору.
У другому випадку мінімальне поле зору дорівнює діаметру вхідного зіниці пирометра і зі збільшенням відстані до об'єкта безупинно зростає (див. Рис.2).
При цьому на відстані до об'єкта L про формується поле зору D про, для яких справедливо визначення показника візування. При такій діаграмі поля зору на відстанях до об'єкта, великих L про, визначення показника візування виконується з досить високою точністю.
При проведенні вимірювань краще користуватися діаграмою поля зору, нанесеної на корпус пирометра і наведеної в паспорті пирометра.
Нижче наведено приклад визначення необхідного показника візування пірометра при відомому мінімальному розмірі об'єкта вимірювання.
Припустимо, що мінімальний діаметр об'єкта 20мм, а оптимальна відстань для вимірювань порядку 1м. Для забезпечення необхідної точності вимірювання поле зору пірометра на даному відстані повинно бути в 1,5-2 рази менше мінімального діаметра об'єкта і складати близько 10мм. В такому випадку необхідний показник візування, який визначається як відношення відстані до об'єкта до мінімального полю зору буде дорівнює 1м / 10мм = 100: 1. При вимірюванні температури об'єктів більшого розміру на інших відстанях необхідно оцінювати поле зору пірометра по наведеній діаграмі і завжди пам'ятати, що об'єкт повинен повністю перекривати поле зору пірометра, бажано із запасом в 1,5-2 рази.
Нижче наведено кілька можливих діаграм поля зору пірометрів.
