Как правильно измерять температуру пирометром

Что такое пирометр?

Возможность дистанционно определять степень нагрева объектов позволила сделать шаг вперед в области изобретения измерительной техники. Пирометр справляется со сложными в технологическом плане, а также небезопасными и трудоемкими операциями. Он позволяет контролировать распределение температур на поверхностях большой площади, снимать температурные показатели расплавленного металла, предметов под высоким напряжением и т. п. Это прибор для бесконтактного замера температуры на разных поверхностях, который применяют как в профессиональных областях, так и в бытовых условиях.

Любая нагретая поверхность излучает тепловые волны. В основе принципа, по которому работает данное устройство, лежит измерение таких волн. Теплоизлучение через расширение проходит к пирометрическому датчику, где из тепловой энергии преобразовывается в электроэнергию. Сила сигнала, который получают в процессе, обуславливается уровнем теплоты поверхностей. Чем значение больше, тем сильнее генерируемый датчиком ток. Благодаря электронному преобразователю исходную информацию можно увидеть на ЖК-экране.

Чем отличается пирометр от термометра?

Данное устройство, как и термометр, предназначено для измерения температуры. Но оно отличается тем, что способно:

выполнять поставленную задачу в более широком температурном диапазоне (от -50 до +3000 градусов по Цельсию);
выдавать результат за промежуток времени от 0,5 до 1,5 секунды (у термометра отклик фиксируется спустя 1-10 минут);
более точно определять уровень нагрева, допуская погрешность в границах от 0,1 до 0,2 градуса (у термометра – до 2 градусов).

Как пользоваться пирометром для измерения температуры?

О том, как правильно измерить температуру, используя данный прибор, написано в подробной инструкции. Необходимо четко следовать несложным правилам эксплуатации, иначе можно получить искаженную информацию о степени нагрева исследуемой поверхности.

Этапы измерения пирометром уровня нагревания предметов:

включение;
направление раструба на исследуемый материал;
определение при помощи лазерной указки границ измеряемого пятна.

На экране активированного аппарата появляются температурные значения. Есть ряд моделей с возможностью запоминания полученной информации, в остальных устройствахпосле каждого измерения значения сменяются новыми показателями.

Прибор отличается простотой применения. Это позволяет широко использовать его для измерений при проектировании, монтаже автономных отопительных систем, а также с его помощью решать бытовые задачи.

Что измеряют пирометром?

Предметом определения является среднее температурное значение для поверхностей предметов, тел в рамках пятен измерений. Они имеют эллипсовидную либо округлую форму. Чем больше длина пути от объекта измерения к пирометру, тем масштабнее размеры пятна. Устройство нацеливают на нужный предмет, материал при помощи встроенного в него лазерного указателя. Его направляют непосредственно в центр измеряемой окружности.

Современные пирометры дистанционно фиксируют температуру, допускают минимальные погрешности, а также имеют эргономичный дизайн и автономное питание. Таким оборудованием пользуются, когда необходимо:

проконтролировать температурный режим объектов в условиях высокого риска попадания под удар электрического тока;
иметь дело с поверхностью предметов, где могут наблюдаться резкие изменения температуры;
измерять силу нагрева объектов с неординарными температурными режимами (высокие уровни на одном и нормальные значения – на другом элементе).

Поскольку устройство имеет особый принцип работы, основанный на «считке» излучения тепловых волн инфракрасного диапазона, оно способно фиксировать температурные показатели объектов, которые находятся на расстоянии до 15 метров. Благодаря этому аппарат имеет такие плюсы, как:

безопасность;
удобство применения;
высокая точность фиксации показателей тел, предметов, конструкций, материалов.

Как выбрать?

Каждое измерительное оборудование, в том числе пирометр бесконтактный, имеет ряд характерных параметров. Непосредственно на них следует обращать внимание при выборе нужной модели. В данной ситуации важными считают следующие характеристики:

Оптическое разрешение – является соотношением диаметрального размера пятна измерения на исследуемом объекте к дистанции до предмета. Этот параметр дает возможность оценивать максимальную длину пути для результативного определения силы нагрева объектов. Важно понимать, что достоверные результаты измерения могут быть получены только при условии соблюдения всех правил применения оборудования, а также отсутствия превышения дистанции до нужного объекта. В противном случае получают неточные показания. В разных моделях этот параметр может быть в границах 2:1 и 600:1. Высокие значения имеют модели, относящиеся к измерительному оборудованию профессиональной линейки. Им пользуются при фиксации силы нагрева объектов тяжелой промышленности. В быту и для моделей полупрофессионального уровня оптимальным значением считают соотношение 10:1.
Рабочий диапазон – обусловлен характеристиками датчика. Большая часть устройств имеет границы охвата -30 °С и +360 °С. Температура рабочей жидкости в отопительных системах может достигать максимум 110 °С, поэтому для бытового применения пригодны, по сути, все разновидности такой измерительной техники.
Величина погрешности – определяет уровень изменения степени теплоты в зависимости от того, насколько точно был настроен прибор. Среднее значение несоответствия нормативам – около 2 %.
Коэффициент эмиссии (теплоизлучения) – показывает отношение энергии теплоизлучения объекта к излучению «абсолютно черного тела» при одинаковой температуре. Этот параметр для «абсолютно черного тела» равен единице. Иначе говоря, он показывает, насколько объект способен поглощать и излучать энергию.

Чем выше коэффициент, тем ниже отражательная способность поверхности. Такая способность отрицательно сказывается на достоверности результатов измерения.

Материалы с неблестящей поверхностью имеют коэффициент от 0,9 до 0,95, на который настроено большинство дистанционного оборудования для определения степени нагрева. Но при измерениях температуры блестящих предметов, материалов индикатор покажет недостоверную информацию.

Кроме этого, выбирая прибор, стоит обращать внимание на наличие дополнительного функционала. Это:

Возможность отключаться автоматически – самостоятельное выключение происходит через определенный промежуток времени после применения по назначению, что позволяет увеличить срок службы источников питания. Причем у разных моделей такой временной отрезок свой.
Возможность регулирования коэффициента эмиссии – благодаря наличию такой функции аппарат способен измерять уровень нагрева любого материала.
Способность определять уровень влажности воздуха – такая функция присутствует у некоторых моделей, может быть полезной для имеющих проблемы с органами дыхания людей. Позволяет наряду с замерами степени теплоты контролировать уровень увлажненности воздуха в помещении.
Термопары – такими моделями можно определить температуру при контакте с объектом. Данный способ позволяет максимально точно измерить степень нагрева блестящих объектов. Как правило, термопару подключают к пирометрам, используя соответствующие разъемы.

Бесконтактный градусник: как выбрать?

Все помнят из детства ртутные градусники. Их прятали под мышку и утомительно ждали, когда же он покажет результат. В случае со взрослым это не проблема. Но если это ребенок, тем более маленький, придется постараться, ему надо бежать, ползти, скакать или не дай бог играть самим ртутным градусником. Взрослым требуется обеспечивать непрерывность измерения температуры и сохранность градусника. В случае разлива ртути придется проводить обработку помещения и вызывать специальную службу, а ребенок может порезаться осколками.

Пожилым людям непросто разглядеть результаты на ртутном термометре. Человек в возрасте может случайно выронить термометр при встряхивании. Казалось бы, никаких кнопок на ртутном градуснике нет, но научиться его стряхивать отдельный навык. Если стряхнуть градусник не той стороной, ртутный столбик разделиться на части и прибор перестанет выполнять свою функцию. После использования хранить и перевозить его нужно в специальном футляре, чтобы защитить хрупкий прибор.

Зачем нужен бесконтактный термометр?

На замену ртутных термометров давно пришли безртутные, где ртуть заменена другим веществом или электронные термометры, у которых вместо ртути специальный датчик, который измеряет температуру при контакте. Но многие минусы никуда не пропали:

требуется несколько минут для измерения;
градусник может превратиться в игрушку для ребенка;
часть приборов имеют маленький дисплей или такую же шкалу как у ртутных термометров и неудобны людям со сниженным зрением;
не подходят для использования у большого количества людей;
требуют дезинфекции после каждого человека;
есть риск передачи инфекции при плохой обработке;
дороже, чем ртутный градусник.

Плюсы:

отсутствие ртути и опасности заражения помещения;
у некоторых электронных моделей крупное табло;
электронный термометр более ударопрочный и не поранит ребенка осколками;
дешевле, чем инфракрасный термометр.

Эти проблемы должен был решить бесконтактный термометр. Для измерения температуры человеческого тела применили технологии из отраслей машиностроения и металлургии. Фактически бесконтактный термометр — это высокоточный пирометр.

Пирометры были изобретены для измерения температуры в плавильных печах, мониторинга нагрева различных конструкций. С одной стороны, они работают в широком диапазоне до тысяч градусов по цельсию, с другой — погрешность в целые градусы при таком разбросе температур не является критичным.

Как работает медицинский бесконтактный термометр

Бесконтактный термометр определяет силу инфракрасного излучения с поверхности тела человека и переводит его в цифровое значение в виде градусов. То есть это принципиально другой метод измерения по сравнению с обычными градусниками. Для наглядности можно представить, что измеряется сила света, невидимая человеческому глазу, исходящая от поверхности кожи.

Плюсы инфракрасного термометра:

скорость измерения укладывается в несколько секунд;
нет опасности разлива ртути;
нет необходимости фиксировать ребенка или отвлекать;
можно применять для большого количества людей с низким риском инфицирования;
бесконтактный способ измерения;
крупный дисплей с большими цифрами легко читается, иногда есть подсветка;
возможность измерять температуру тела у спящего человека;
в некоторых моделях есть память около 30 измерений;
при смене режима использовать как термометр для детского питания, окружающей среды.

Не всем инфракрасным термометрам присущи эти плюсы. Некоторые из них предназначены для измерения температуры в слуховом проходе, это повышает точность, тогда требуется ввести в него специальную насадку. Или требуется прикладывать к коже лба. То есть о бесконтактном способе говорить уже нельзя. Чтобы не ошибиться, внимательно читайте инструкцию. Один из таких термометров с необходимостью контакта B.Well WF-1000 . В остальном все плюсы быстроты измерения и возможности мерить температуру детской смеси сохраняются.

Некоторые термометры предназначены для измерения температуры в слуховом проходе.

Особенности использования бесконтактных устройств

Казалось бы, вот идеальное решение, удобное и функциональное. Но, так как это сложный электронный прибор, на его точность влияет множество факторов. Производители даже самых дорогих устройств заявляют погрешность +0,2°C при соблюдении всех условий правильного измерения. Если нарушить хотя бы одно, отклонение будет еще больше!

Требования к условиям работы:

прибор правильно измеряет температуру только в определенных условиях (примерно 16-40 °C окружающей среды);
прибор должен находиться в этом температурном режиме 30 минут;
человек которому проводят измерение должен быть в этих же температурных условиях минимум 10 минут, а лучше 30;
после приема пищи, ванны, физической тренировки также должно пройти не менее 30 минут;
кожа лба должна быть чистой и сухой. Если присутствует крем, грязь, пот, вода это может также изменить показания;
окно датчика излучения должно быть чистым и не загрязнено ничем (рекомендуется протирать спиртом. Водой запрещено!);
расстояние между прибором и кожей во время измерения должно совпадать с инструкцией (3-5-7 см в зависимости от модели);
исключить попадание теплых потоков от нагревателей и батарей;
не держать в руке слишком долго, т.к. это может привести к нагреву прибора.

Если по каким-то причинам требования не такие жесткие, честные производители увеличивают погрешность в инструкции, про китайские приборы не прошедшие сертификацию речи не идет.

Выбор прибора

Чтобы быть уверенным в точности и качестве прибор должен пройти сертификацию, поэтому стоит обратить внимание на производителей медицинской техники или производителей пирометров, имеющих в своем ассортименте медицинские приборы. Но и в этом случае, например, производитель B.Well говорит о том, что покупатель должен приносить устройство на поверку 1 раз в 2 года.

Обычно приносить устройство на поверку необходимо 1 раз в 2 года.

Варианты для покупки:

B.Well WF-4000;
ELARI SmartCare;
CEM DT-8806S;
Sensitec NF-3101;
B.Well WF-5000;
CS Medica KIDS CS-88 (Omron).

Обращайте внимание именно на погрешность измерения по инструкции. Остальные отличия — это расширенные функции (память, удобство, второй режим для окружающей среды). Оптимальным будет иметь дома 2 прибора. Один инфракрасный термометр для быстрого измерения или наблюдения изменения температуры в динамике. А при подозрении на болезнь и необходимости в высокой точности измерения использовать обычный градусник.

Как выбрать градусник? Обзор термометров, плюсы и минусы

Градусник или медицинский термометр – измерительный прибор, который должен быть в каждой домашней аптечке. Ведь повышение температуры тела – явный признак заболевания. Как выбрать градусник, учитывая широкое разнообразие медицинских термометров на Здравсити? На какие критерии обратить внимание?

Классика – ртутный градусник

Ртутный градусник иногда передается из поколения в поколение, может работать десятилетиями и не терять точности. И это один из самых бюджетных вариантов.
Это стеклянный прибор с капилляром ртути внутри. Кстати, за счет стекла (хоть и хрупкого), такие градусники легко дезинфицировать и обрабатывать антисептиками, не боясь их повреждения и выхода из строя. Поэтому такие приборы чаще всего используют в стационарах, ну или бесконтактные.

Действие ртутных градусников основано на температурном расширении металла. Предпочтение этому градуснику отдают за счет простоты его использования и точности – вплоть до 0,1 градуса.

Но, несмотря на все плюсы, есть и минусы:

Варианты измерения

Ртутным градусником можно измерять температуру орально, ректально или в подмышечной впадине, но. При ректальном измерении температуры есть особенности: обтекаемая формы и хрупкий, негнущийся наконечник делает этот прибор не самым удобным.

Опасность

Такие градусники хрупкие, а внутри – ртуть, очень опасное вещество. Но избежать этих рисков можно при правильной утилизации градусника.

Время

Для получения достоверного результата нужно 3-5 минут. При измерении температуры взрослого человека проблем не возникает, а вот если речь идет о маленьких детях, то минуты превращаются в часы. Ведь нужно контролировать малыша, его подвижность.

Безртутные градусники

Безртутные градусники внешне напоминают ртутные, но в них нет этого опасного и токсичного металла. Вместо этого: смесь металлов, которая даже при повреждениях безвредна для человека.

Алгоритм работы схож со ртутными моделями, сплав металлов расширяется под действием температуры и виден результат. Единственное отличие – трясти градусник, чтобы сбить прошлые результаты, нужно гораздо дольше, ведь этот сплав металлов движется медленнее, чем ртуть.

Плюс в том, что корпус градусника выполнен из закаленного стекла и покрыт пленкой и даже если термометр разобьется, исключается распространение осколков – корпус просто треснет.

Электронные термометры

Их также называют цифровыми, и эти медицинские термометры с массой модификаций удобны при изменении температуры у малышей. В носике встроен чувствительный датчик, который измеряет температуру и передает ее на дисплей.

Кстати, для крох разработаны специальные электронные градусники – термометры-соски, которые показывают результат в течение минуты. Электронные градусники немногим дороже ртутных. Хотя чем больше девайсов, тем выше цена.

Цифровые термометры выполнены из пластика, поэтому далеко не все средства дезинфекции могут использоваться. Однако, некоторые модели снабжены съемными наконечниками, решающими проблему дезинфекции.

В отличие от ртутного градусника, у электронного гнущийся кончик, что позволяет использовать при измерении температуры различными способами, например, ректально. И самый явный плюс – время измерения температуры — результат всего за минуту. Но, при измерении в подмышечной впадине, – не менее 3-5 минут. Это существенное преимущество для родителей.

У электронных медицинских термометров есть и минусы:

результаты менее точные в сравнении со ртутным градусником, погрешность может составлять до 0,5 градусов;
гигиена и дезинфекция под вопросом, особенно если речь идет о бюджетных моделях. Далеко не все они выдерживают дезинфекцию, и даже вода может оказаться опасной;
с одной стороны, такие термометры безопасны и не разобьются при падениях, с другой, даже если корпус не поврежден, это не гарантирует, что «внутренности» целы и работают.

Инфракрасный термометр

В последнее время, в связи с пандемией, инфракрасные бесконтактные термометры получили широкое распространение. Но пользуются им чаще в больницах, поликлиниках и популярность объясняется скоростью получения результата.

Существенным преимуществом является устойчивость к дезинфицирующий средствам, воде. Кстати, можно измерить температуру воды для купания малыша. Особой популярностью такие медицинские термометры пользуются при измерении температуры у детей, ведь держать малыша и сковывать его движения не нужно, достаточно удержать его на расстоянии сантиметра ото лба.

Но измерять температуру таким прибором можно только следуя инструкции, например, прикладывать ко лбу, виску или уху. При ушном измерении температуры использую специальные наконечники, которые помещаются в ушную раковину, но при отитах результат будет заведомо неверен.

Кроме того, на достоверность результатов влияет состояние человека, например, если ребенок плачет и сильно кричит, цифры оказываются неверными.

К числу других минусов можно отнести:

сложность получения достоверного результата, нужно учитывать множество нюансов;
высокая погрешность, которая может составлять более 0,5 градусов;
высокая цена;
капризные и хрупкие, и требует поверки.

Термополоски

Термополоски — это самые удобные, компактные и неточные приборы для измерения температуры тела. Внешне – это тонкая пленка, которую нужно приложить ко лбу и внимательно наблюдать за изменениями цвета. Лучший результат, который можно получить при использовании такого прибора – округленные градусы, например, 36៰, 37៰ или 38៰.

Несмотря на это, термополоски окажется полезным в путешествиях и других походных условиях.

Каждый вид медицинских термометров имеет свои преимущества. Например, самый надежный и точный – ртутный, но результатов придется дожидаться 3-5 минут. Кстати, вопреки распространенному мнению, при изменении температуры электронным градусником, его нужно держать в подмышечной впадине также около 3-5 минут.

Более безопасны, но столь же точны безртутные градусники.

Инфракрасные градусники дают самый быстрый, но менее точный результат. Поэтому пользоваться ими можно только в соответствующих случаях, например, в походах, путешествиях и поездках.