Wat is 'n Stralingspiromêter?
Wat is 'n Stralingspyrometer?
Definisie van 'n Stralingspyrometer
'n Stralingspyrometer, 'n kontaklose temperatuursensor, meet temperatuur deur die natuurlik uitgestraalde termiese straling van 'n voorwerp te bespeur. Die straling hang af van die voorwerp se temperatuur en emissiwiteit – die vermoë om warmte uit te straal in vergelyking met 'n perfekte swart liggaam.
Q is die termiese straling
ϵ is die emissiwiteit van die liggaam (0 < ϵ < 1)
σ is die Stefan-Boltzmann-konstante
T is die absolute temperatuur in Kelvin
Komponente van 'n Stralingspyrometer
'n Lens of spieël fokus die voorwerp se termiese straling op 'n ontvanger-element, wat dit omskep na meetbare data.
'n Ontvanger-element wat die termiese straling omskep na 'n elektriese sein. Dit kan 'n weerstandsthermometer, 'n termokoppel, of 'n fotodetektor wees.
'n Opnameinstrument wat die temperatuurleesing op grond van die elektriese sein wys of opneem. Dit kan 'n millivoltmeter, 'n galvanometer, of 'n digitale vertoning wees.
Tipes Stralingspyrometers
Daar is hoofsaaklik twee tipes stralingspyrometers: vaste fokus-tipe en veranderlike fokus-tipe.
Vaste Fokus Tipe Stralingspyrometer
'n Vaste-fokus tipe stralingspyrometer het 'n lang buis met 'n smal opening aan die voorkant en 'n hol spieël aan die agterkant.
'n Sensitiewe termokoppel word voor die hol spieël geplaas op 'n geskikte afstand, sodat die termiese straling van die voorwerp deur die spieël gereflekteer en gefokus word op die warm koppeling van die termokoppel. Die emf wat in die termokoppel gegenereer word, word dan gemeet deur 'n millivoltmeter of 'n galvanometer, wat direk met temperatuur gekalibreer kan word.
Die voordeel van hierdie tipe pyrometer is dat dit nie aangepas hoef te word vir verskillende afstande tussen die voorwerp en die instrument nie, omdat die spieël altyd die straling op die termokoppel fokus. Hierdie tipe pyrometer het egter 'n beperkte meetbereik en kan beïnvloed word deur stof of vuil op die spieël of lens.
Veranderlike Fokus Tipe Stralingspyrometer
'n Veranderlike fokus tipe stralingspyrometer het 'n verstelbare hol spieël gemaak van hoog gepolitoerde staal.
Die termiese straling van die voorwerp word eers ontvang deur die spieël en dan gereflekteer op 'n verduisterde termojunksie bestaande uit 'n klein koper of silwer skootjie waaraan die drade wat die junksie vorm, gesoldeer is. Die sigbare beeld van die voorwerp kan op die skootjie gesien word deur 'n oogstuk en 'n sentrale gat in die hoofspieël.
Die posisie van die hoofspieël word aangepas totdat die fokus saamval met die skootjie. Die verhitting van die termojunksie as gevolg van die termiese beeld op die skootjie produseer 'n emf wat gemeet word deur 'n millivoltmeter of 'n galvanometer. Die voordeel van hierdie tipe pyrometer is dat dit temperatuure oor 'n wye bereik kan meet en ook onsigbare strale van straling kan meet. Hierdie tipe pyrometer vereis egter sorgvuldige aanslag en uitlyning vir akkurate leesings.
Voordelige
Hulle kan hoë temperatuur bo 600°C meet, waar ander sensore kan smelt of beskadig.
Hulle het geen fisiese kontak met die voorwerp nie, wat kontaminasie, korrosie of interferensie vermy.
Hulle het 'n vinnige reaksiespoed en hoë uitset.
Hulle word minder beïnvloed deur korrosiewe atmosfeer of elektromagnetiese velde.
Nadelen
Hierdie toestelle kan foute wys as gevolg van nie-liniere skaale, emissiwiteitsvariasies, omgewingsveranderinge, en kontamineerders op optiese dele.
Hulle vereis kalibrering en instandhouding vir akkurate leesings.
Hulle kan duur wees en kompleks om te bedryf.
