چیست یک پیرومتر تابشی

رادیومتر پرتوی چیست؟

تعریف رادیومتر پرتوی

رادیومتر پرتوی، که یک حسگر دمای بدون تماس است، دمای یک شیء را با تشخیص تابش گرمایی طبیعی آن اندازه‌گیری می‌کند. این تابش به دمای شیء و قابلیت تابش گرمایی (امیسانس) آن بستگی دارد - توانایی تابش گرمایی نسبت به یک جسم سیاه کامل.

• Q تابش گرمایی است

• ϵ قابلیت تابش گرمایی جسم (0 < ϵ < 1) است

• σ ثابت استفن-بولتزمن است

• T دمای مطلق در کلوین است

اجزای رادیومتر پرتوی

• یک لنز یا آینه تابش گرمایی شیء را روی یک عنصر دریافت کننده متمرکز می‌کند که آن را به داده‌های قابل اندازه‌گیری تبدیل می‌کند.

• عنصر دریافت کننده که تابش گرمایی را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند. این می‌تواند یک حرارت‌سنج مقاومتی، یک ترموجونکتور یا یک فوتودیتکتور باشد.

• وسیله ضبط کننده که خواندن دما را بر اساس سیگنال الکتریکی نمایش یا ضبط می‌کند. این می‌تواند یک ولتمتر میلی‌ولتی، یک گالوانومتر یا نمایشگر دیجیتال باشد.

نوع‌های رادیومتر پرتوی

در کل دو نوع رادیومتر پرتوی وجود دارد: نوع تمرکز ثابت و نوع تمرکز متغیر.

رادیومتر پرتوی نوع تمرکز ثابت

رادیومتر پرتوی نوع تمرکز ثابت دارای لوله‌ای بلند با یک دهانه باریک در انتهای جلو و یک آینه مقعر در انتهای عقب است.

یک ترموجونکتور حساس در فاصله مناسبی از آینه مقعر قرار داده شده است، به طوری که تابش گرمایی از شیء توسط آینه بازتابیده شده و روی گره گرم ترموجونکتور متمرکز می‌شود. ولتاژ تولید شده در ترموجونکتور توسط یک ولتمتر میلی‌ولتی یا یک گالوانومتر اندازه‌گیری می‌شود که می‌تواند مستقیماً با دما همسان‌سازی شود.

مزیت این نوع رادیومتر این است که نیازی به تنظیم برای فواصل مختلف بین شیء و دستگاه ندارد، زیرا آینه همیشه تابش را روی ترموجونکتور متمرکز می‌کند. با این حال، این نوع رادیومتر دامنه اندازه‌گیری محدودی دارد و ممکن است توسط غبار یا آلودگی روی آینه یا لنز تحت تأثیر قرار بگیرد.

رادیومتر پرتوی نوع تمرکز متغیر

رادیومتر پرتوی نوع تمرکز متغیر دارای آینه‌ای مقعر قابل تنظیم از فولاد پلمپ شده است.

تابش گرمایی از شیء ابتدا توسط آینه دریافت شده و سپس روی یک ترموجونکتور سیاه شامل یک دیسک کوچک برنجی یا نقره‌ای که سیم‌های تشکیل دهنده گره به آن جوشکاری شده‌اند بازتابیده می‌شود. تصویر مرئی شیء می‌تواند از طریق یک لنز و یک سوراخ مرکزی در آینه اصلی در دیسک دیده شود.

موقعیت آینه اصلی تنظیم می‌شود تا تمرکز با دیسک همخوانی داشته باشد. گرم شدن ترموجونکتور به دلیل تصویر گرمایی روی دیسک ولتاژی تولید می‌کند که توسط یک ولتمتر میلی‌ولتی یا یک گالوانومتر اندازه‌گیری می‌شود. مزیت این نوع رادیومتر این است که می‌تواند دماهای بالا در محدوده گسترده‌ای را اندازه‌گیری کند و همچنین می‌تواند پرتوهای نامرئی را از تابش اندازه‌گیری کند. با این حال، این نوع رادیومتر نیاز به تنظیم و هم‌خطی دقیق برای خواندن‌های دقیق دارد.

مزایا

• آنها می‌توانند دماهای بالاتر از ۶۰۰ درجه سانتیگراد را اندازه‌گیری کنند، جایی که سنسورهای دیگر ممکن است ذوب یا آسیب ببینند.

• آنها نیازی به تماس فیزیکی با شیء ندارند، که از آلودگی، فرسودگی یا تداخل جلوگیری می‌کند.

• آنها دارای سرعت پاسخ سریع و خروجی بالا هستند.

• آنها کمتر تحت تأثیر محیط‌های فرسایشی یا میدان‌های الکترومغناطیسی هستند.

معایب

• این دستگاه‌ها ممکن است به دلیل مقیاس‌های غیرخطی، تغییرات امیسانس، تغییرات محیطی و آلودگی بخش‌های نوری خطاهایی داشته باشند.

• آنها نیاز به همسان‌سازی و نگهداری برای خواندن‌های دقیق دارند.

• آنها ممکن است گران‌قیمت و پیچیده برای عملکرد باشند.