Пирометр VS термостат

[i2c 23]

У пирометра по описанию типа ПГ ±0,1 ºC в диапазоне 20-100 ºC. Эталон с ПГ ±0,03 ºС и термостат с ПГ ±0,005 ºC(!).

В МП сказано:

Цитата

Допускается применение других средств поверки, обеспечивающих определение метрологических хар-к поверяемых систем с требуемой точностью.

В ГПС нет таких точных пирометров. Чем мне руководствоваться в выборе другого термостата, кроме здравого смысла?

[boss 418]

5 часов назад, i2c сказал:

У пирометра по описанию типа ПГ ±0,1 ºC в диапазоне 20-100 ºC. Эталон с ПГ ±0,03 ºС и термостат с ПГ ±0,005 ºC(!).

 В  теме: 

не пришли к однозначному выводу...

Для начала покажите ОТ и МП на ваш пирометр

[i2c 23]

такой вот инфракрасный пирометр

76817-19.pdf

mp_76817-19.pdf

Изменено 18 Апреля 2020 пользователем i2c

[boss 418]

2 часа назад, i2c сказал:

такой вот инфракрасный пирометр

Спасибо. У вас аналогичный случай - МХ полостного излучателя по-прежнему нет, а, значит, готовое АЧТ подобрать практически невозможно. ГПС отстала от жизни лет эдак на 20. В этом случае остается ориентироваться на МХ средств поверки, указанных в таблице 2 МП и чертеж полостного излучателя  из приложения 1 МП ...

[scbist 1825]

2 часа назад, boss сказал:

У вас аналогичный случай - МХ полостного излучателя по-прежнему нет,

Прошу прощения за вопрос дилетанта, а какие МХ должны быть у излучателя? Это же не СИ, а просто насадка на термостат. Деталь из стали толщиной 6 мм покрашенная в черный цвет примет температуру воды через несколько минут. А уж за время выдержки  в 40 минут и подавно. Т.е. система будет находиться в тепловом равновесии. Температура конуса равна температуре жидкости в термостате. Собственных МХ конус не имеет. Он передает излучение от жидкости термометру. Теоретически, если покрытие черное, потерь в теплопередаче быть не должно. Мне кажется, что даже если конус будет и совсем без покрытия, то потери будут незаметны. Краска нужна скорее для защиты от коррозии, как мне кажется. То, что она черная, это дань традициям. Хотя, для ИК термометра спектральный состав все-таки играет роль.

[boss 418]

5 часов назад, scbist сказал:

Прошу прощения за вопрос дилетанта,...

https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/757432

5 часов назад, scbist сказал:

... Собственных МХ конус не имеет. Он передает излучение от жидкости термометру. ...

https://incoll.ru/primenenie/40-tablitsa-koeffitsientov-izlucheniya-materialov.htm

хватит?

[scbist 1825]

36 минут назад, boss сказал:

хватит?

Спасибо, но я ничего не понял про МХ.

Обе ссылки наводят меня на мысль, что, если тусклое кованное железо имеет коэффициент излучения 0,94, то у черненого он почти 1,0.

Я сейчас не вспомню источник. Когда я работал на заводе, что указан в моем профиле, мы выпускали аппаратуру дистанционного измерения температуры вагонных букс. Тогда, в качестве абсолютно черного тела мы использовали просто черненый диск с нагревателем. Еще я из тех времен помню, что камера с отверстием является эквивалентом черного тела. Вы имеете термостат в котором есть камера в виде конуса. К отверстию приставляете ИК термометр. Мне кажется, что форма конуса имитирует ушной проход, в котором измеряется температура. В том, что конус вносит погрешность в измерения я сильно сомневаюсь. Не может температура его поверхности отличаться от температуры рабочей жидкости. Цвет поверхности и замкнутость объема гарантирует 100 % передачи энергии в виде ИК излучения.

P.S. Если вам мои рассуждения не интересны, можете не отвечать. Это я любопытство удовлетворяю. Не более того.

[boss 418]

57 минут назад, scbist сказал:

Спасибо, но я ничего не понял про МХ.

Обе ссылки наводят меня на мысль, что, если тусклое кованное железо имеет коэффициент излучения 0,94, то у черненого он почти 1,0.

Полостной излучатель как модель АЧТ должен иметь нормированный коэффициент излучения. По ссылке вам нужно было смотреть не чугуний , а латунь (см. приложение 1 ИМТ-МП-0002-2019), у которой  ε может быть от 0,03 до 0,6.

1 час назад, scbist сказал:

... Не может температура его поверхности отличаться от температуры рабочей жидкости. ...

еще раз: у латуни  коэффициент излучения ε может принимать значение от 0,03 до 0,6. Примерно во столько же раз будет занижаться температура поверхности излучателя, измеренная ИК термометром...

1 час назад, scbist сказал:

.... Мне кажется, что форма конуса имитирует ушной проход, в котором измеряется температура. В том, что конус вносит погрешность в измерения я сильно сомневаюсь. ...

Ви таки где-то видели ушной проход глубиной 85 мм, Аркадий Григорьевич?

1 час назад, scbist сказал:

... мы выпускали аппаратуру дистанционного измерения температуры вагонных букс. Тогда, в качестве абсолютно черного тела мы использовали просто черненый диск с нагревателем. Еще я из тех времен помню, что камера с отверстием является эквивалентом черного тела. ...

допускаемый предел температуры перегрева вагонных букс я-я-я-я-вно б-о-о-о-о-ль-ше 0,1°С

1 час назад, scbist сказал:

Спасибо, но я ничего не понял про МХ.   ...  

P.S. Если вам мои рассуждения не интересны, можете не отвечать. Это я любопытство удовлетворяю. Не более того.

Вам спасибо за проявленный интерес!  Если остались вопросы - задавайте ...

1 час назад, scbist сказал:

... Когда я работал на заводе, что указан в моем профиле ...

[scbist 1825]

1 час назад, boss сказал:

Ви таки где-то видели ушной проход глубиной 85 мм,

Я имел ввиду угол, а не глубину (радиус 2,5). Донышко излучателя. Никогда не пользовался ИК ушным термометром, но думаю, у него узкая направленность. Видел, что иногда термометр вставляют в ушной проход, а иногда просто подносят и лазерным прицелом наводят на ухо.

Могу заблуждаться, но мне кажется, что латунь выбрана из-за теплопроводности и теплоемкости.

В таблице латунь приведена в первозданном виде. Она в любом случае более блестящая чем тусклое железо. По вашей же таблице черная краска дает коэффициент до 0,96. Добавим к этому замкнутый объем. Излучению просто некуда деваться. Все стенки имеют одинаковую температуру и не поглощают ничего падающего на них с противоположных частей конуса. Выход только один - приемный элемент термометра. Предположу, что почти 100 % энергии излучаемой поверхностью конуса уйдет туда.

 

Если бы мы имели плоскую поверхность и измеряли ее температуру, то данные из таблицы были бы справедливы, но замкнутая камера с маленьким отверстием уже является черным телом, а не поверхностью. 

Цитата

Абсолютно чёрных тел в природе не существует (чёрная дыра поглощает всё падающее излучение, но её температуру невозможно контролировать), поэтому в физике для экспериментов используется модель. Она представляет собой непрозрачную замкнутую полость с небольшим отверстием, стенки которой имеют одинаковую температуру. Свет, попадающий внутрь сквозь это отверстие, после многократных отражений будет полностью поглощён, и отверстие снаружи будет выглядеть совершенно чёрным[3]. Но при нагревании этой полости у неё появится собственное видимое излучение. Поскольку излучение, испущенное внутренними стенками полости, прежде, чем выйдет (ведь отверстие очень мало), в подавляющей доле случаев претерпит огромное количество новых поглощений и излучений, то можно с уверенностью сказать, что излучение внутри полости находится в термодинамическом равновесии со стенками. (На самом деле, отверстие для этой модели вообще не важно, оно нужно только чтобы подчеркнуть принципиальную наблюдаемость излучения, находящегося внутри; отверстие можно, например, совсем закрыть, и быстро приоткрыть только тогда, когда равновесие уже установилось и проводится измерение).

Это мои очень поверхностные познания в черных телах. Естественно, на практике, особенно при измерении температур с довольно большой точностью, идеализированная теория может не все учесть.

Интересно, у вас при калибровке (поверке) ИК термометров большие возникают расхождения с эталоном?

[boss 418]

1 час назад, scbist сказал:

... Предположу, что почти 100 % энергии излучаемой поверхностью конуса уйдет туда ..

Видит бог, я старался, но - увы...

[scbist 1825]

12 часов назад, boss сказал:

я старался, но - увы...

Спасибо за потраченное время. Вы подвигли меня посмотреть интернет про поверку пирометров. Оказалось, что и конус тоже черное тело. Моя аналогия с ухом не катит. Просто один из вариантов классического черного тела. Однако, про МХ конуса пока ничего не нашел. Видимо, реклама производителей занимает первые страницы поисковиков. Ушные термометры туда не попадают. Это сейчас температура тела вышла на первые места, а до того были промышленные пирометры и тепловизоры.

[boss 418]

2 часа назад, scbist сказал:

... про МХ конуса пока ничего не нашел. ...

Для полостного излучателя, который является в данном (и предыдущем) случае моделью пассивного АЧТ, важнейшая МХ - это коэффициент излучения ε нормированный с определенной точностью. Тогда легко можно было бы подобрать в качестве эталона активное АЧТ, вместо предусмотренного МП комплекта средств поверки.

2 часа назад, scbist сказал:

... конус тоже черное тело. ...

Безусловно, полостной излучатель в данном (и предыдущем) случае является моделью пассивного АЧТ, для которого должна быть приведена также такая техническая характеристика как диаметр поля визирования (диаметр мишени). В данной конструкции, в условиях, когда для ИК термометра в ОТ не нормирован показатель визирования, габариты полостного излучателя, его конфигурация, отсутствие поля визирования вызывают некоторое удивление. Как говорили классики: "такой АЧТ нам не нужен"    ... 

2 часа назад, scbist сказал:

... Моя аналогия с ухом не катит. ...

уже теплее

[scbist 1825]

18 минут назад, boss сказал:

важнейшая МХ - это коэффициент излучения ε нормированный с определенной точностью.

А разве материал конуса и марка краски не гарантирует этот параметр?

Как проверять коэффициент? Вам нужен пирометр точнее поверяемого в три раза?

18 минут назад, boss сказал:

Тогда легко можно было бы подобрать в качестве эталона активное АЧТ, вместо предусмотренного МП комплекта средств поверки.

Т.е Вы хотите нарушить МП? Я, обычно, такое называю, "кружок умелые руки". Или на безрыбье и рак рыба. Работа на производстве полного цикла, а не отверточной сборки меня избаловала. Я привык к тому, что можно нарисовать эскиз левой ногой и инструментальный цех изготовит все в лучшем виде.

Вспомнился случай из моей молодости. Когда я только пришел на завод начальник послал меня в инструментальный цех забрать заказ. Для аттестации вибростенда в документации был изображен переходник в виде кубика для закрепления датчиков вибрации в трех плоскостях. Когда я пришел за кубиком мне дали какую-то паутинку на проволочке примотанную к чертежу. Оказалось, Сан Саныч дал задание девочке, тоже тогда молодой специалистке перерисовать чертеж из РЭ на стенд, что она и сделала, только размеры кубика указала в сантиметрах, а резьбу как положено. Когда я получал деталь, инструментальщики мне сказали, было трудно, но мы сделали. По одному виточку резьбы на каждой грани.

29 минут назад, boss сказал:

В данной конструкции, в условиях, когда для ИК термометра в ОТ не нормирован показатель визирования, габариты полостного излучателя, его конфигурация, отсутствие поля визирования вызывают некоторое удивление.

Видимо разработчик считает это чем-то само собой разумеющимся. Тем более, что МП приведен чертеж, который должен по замыслам авторов соответствовать поставленной задаче.

Мы же все рационализаторы и считаем себя самыми умными. Усовершенствовать что-то на свой манер это наше все. Вот и Вы уже хотите заменить конус чем-то своим.

Это я не в упрек, это констатация факта. Это и ко мне относится. Главное, не зарываться и понять, где тут границы разумного. А то у нас был один такой начальник цеха. Мы его клоуном называли. Конструктора вздрагивали, когда он к ним приходил. Классическая фраза, у вас тут ошибка в чертежах, я ее исправил. Зачем тащить кабель под полом, когда можно прямо через стену - брандмауэр. Я думал, что чистить канализацию динамитом, это анекдот, оказалось, нет. Он по образованию химик и по совместительству сын друга директора.

[scbist 1825]

Ох, что с людьми самоизоляция делает!!!

Еще раз обратился к гуглу по поводу черных тел и конусов. Он мне выдал статейку. http://advance.orion-ir.ru/UPF-19/2/UPF-7-2-188.pdf

Там есть формула расчета коэффициента. Если ей верить и воспользоваться, то у латунного конуса покрытого черной эмалью будет 0,999.

[i2c 23]

Предлагаю вернуть дискуссию к русло моего вопроса относительно выбора термостата.

Прихожу к выводу, что в условиях нормативного термохаоса в МП, остается или ровняться на МП, или отстаивать экономическую рациональность применения термостата с стабильностью теплового поля максимум в 1/3-1/4 от ПГ поверяемого СИ.

[scbist 1825]

17 минут назад, i2c сказал:

Предлагаю вернуть дискуссию к русло моего вопроса относительно выбора термостата.

Ок. Предлагаю почитать ТО на прибор. Там написано, что это не пирометр, а термометр. Т.е. ваш посыл

В 18.04.2020 в 03:26, i2c сказал:

В ГПС нет таких точных пирометров.

Изначально ошибочен. Вы сами себе додумали, что имеете дело с пирометром, а разработчик считает, что это термометр. Посмотрите на ГПС под таким углом.

20 минут назад, i2c сказал:

отстаивать экономическую рациональность применения термостата со стабильностью теплового поля максимум в 1/3-1/4 от ПГ поверяемого СИ.

Я бы не стал. У вас измерение температуры рабочего тела происходит далеко от поверяемого СИ. 0,03 ПГ эталона и 0,03 термостата  дадут в сумме, в лучшем случае, почти 0,05. Достоверности поверки при таком соотношении не получится.

[boss 418]

6 часов назад, scbist сказал:

1) А разве материал конуса и марка краски не гарантирует этот параметр?

2) Как проверять коэффициент?

3) Вам нужен пирометр точнее поверяемого в три раза?

4) Т.е Вы хотите нарушить МП?

5) Видимо разработчик считает это чем-то само собой разумеющимся. Тем более, что МП приведен чертеж, который должен по замыслам авторов соответствовать поставленной задаче.

6) Вот и Вы уже хотите заменить конус чем-то своим.

7) Это я не в упрек, это констатация факта. ...

Ответы дилетанту от пирометрии:

1) Нет

2) Проверять - не надо

3) Мне - нет, тем более пирометр

4) Нет

5) Разработчику можно все, вам -нет

6) Я - нет

7) ...

[boss 418]

4 часа назад, scbist сказал:

Ох, что с людьми самоизоляция делает!!!

Еще раз обратился к гуглу по поводу черных тел и конусов. Он мне выдал статейку. http://advance.orion-ir.ru/UPF-19/2/UPF-7-2-188.pdf

Там есть формула расчета коэффициента. Если ей верить и воспользоваться, то у латунного конуса покрытого черной эмалью будет 0,999.

аналогичный подход:

7 часов назад, scbist сказал:

...  Я думал, что чистить канализацию динамитом, это анекдот, оказалось, нет.

[boss 418]

3 часа назад, scbist сказал:

Ок. Предлагаю почитать ТО на прибор. Там написано, что это не пирометр, а термометр. Т.е. ваш посыл Изначально ошибочен. Вы сами себе додумали, что имеете дело с пирометром, а разработчик считает, что это термометр. Посмотрите на ГПС под таким углом.

Ви ГОСТ 8.558 открывали?

3 часа назад, scbist сказал:

...  У вас измерение температуры рабочего тела происходит далеко от поверяемого СИ. 0,03 ПГ эталона и 0,03 термостата  дадут в сумме, в лучшем случае, почти 0,05. Достоверности поверки при таком соотношении не получится.

Ну не ваша эта пирометрия вместе с термометрией, Аркадий Григорьевич, не ваша!!!

[boss 418]

4 часа назад, i2c сказал:

Предлагаю вернуть дискуссию к русло моего вопроса относительно выбора термостата.

Прихожу к выводу, что в условиях нормативного термохаоса в МП, остается или ровняться на МП, или отстаивать экономическую рациональность применения термостата с стабильностью теплового поля максимум в 1/3-1/4 от ПГ поверяемого СИ.

равняться на МП

Изменено 19 Апреля 2020 пользователем boss

[scbist 1825]

6 минут назад, boss сказал:

аналогичный подход:

Ну, слава Богу, у меня это только теоретизирования на вынужденной самоизоляции.

3 минуты назад, boss сказал:

Ну не ваша эта пирометрия вместе с термометрией, Аркадий Григорьевич, не ваша!!!

Согласен, но я не понял. Вы хотите сказать, что при расстоянии от ближайшей стенки конуса до эталонного датчика в 100 мм допустима неравномерность распределения температуры в 0,03 градуса и она не окажет влияния на результат? При общей длине термостата 250 мм. Или погрешности термостата и эталонного датчика не так складываются?

12 минут назад, boss сказал:

Ви ГОСТ 8.558 открывали?

Только после последнего поста Артема Александровича, да и то очень поверхностно.

Зато нашел в сети ОТ на термометр UT-101. Там сказано, что у их АЧР коэффициент 0,999.

А вот в МИ 3556 опять про коэффициент ни слова. Т.е. на откуп поверителю.

Да, бардак у нас с поверкой ИК термометров. Хорошо, что я дома пользуюсь еще старым ртутным.

P.S. Перед самоизоляцией у нас на входе измеряли температуру лба. Назвать это профанацией, это ничего не сказать. 

С понедельника меня выводят на работу. Посмотрим, что там будет сейчас.

[scbist 1825]

Еще раз прошу прощения, если что-то не так. С моей стороны это просто треп от безделья. Не принимайте его близко к сердцу.

[boss 418]

1 час назад, scbist сказал:

Вы хотите сказать, что при расстоянии от ближайшей стенки конуса до эталонного датчика в 100 мм допустима неравномерность распределения температуры в 0,03 градуса и она не окажет влияния на результат? При общей длине термостата 250 мм.

Градиент температуры по горизонтали (вертикали) в рабочем пространстве жидкостного термостата серии 7000 мод.7011 составляет для воды ±0,002 °С

1 час назад, scbist сказал:

... Или погрешности термостата и эталонного датчика не так складываются?

вообще не складываются

1 час назад, scbist сказал:

С понедельника меня выводят на работу.

А как же мы-ы-ы-ы

Изменено 19 Апреля 2020 пользователем boss

[scbist 1825]

33 минуты назад, boss сказал:

Градиент температуры

Мой опыт говорит, что в объеме имеет место не просто градиент - перепад температур, а колебание температуры в объеме. Нагреватель находится на некотором расстоянии от датчика температуры и АЧТ. Датчик показывает температуру в одной точке, АЧТ находится в другой. Процесс теплопередачи идет от нагревателя в объем из другого места. Регулировка температуры идет по показаниям датчика, но температура у АЧТ не равна его температуре. Тепло от нагревателя еще не дошло до АЧТ. Обратный процесс тоже имеет место. Нагрева нет, а температура АЧТ еще не упала. Т.е. имеет место и инерция, и теплопередача, и еще много факторов. Температура воды у АЧТ колеблется с некоторой амплитудой, температура у датчика тоже колеблется, температура у нагревателей аналогично. Я бы это приравнял к погрешности. Поэтому и просуммировал (среднеквадратически) погрешность датчика с неравномерностью поля.

[boss 418]

1 час назад, scbist сказал:

Мой опыт говорит ... имеет место  ... находится ... показывает ... идет ... еще не дошло ... имеет место ... еще не упала ... имеет место ... колеблется ...

Ничего, ничего страшного, на работе отдохнете, может отпустит ...