Mikä on säteenpylly?

Mikä on säteilypyrometri?

Säteilypyrometrin määritelmä

Säteilypyrometri, yhteyshenkilöön sivuva lämpötilananturi, mitataa lämpötilaa havaitsemalla kohteen luonnosta syntyvää termistä säteilytusta. Säteily riippuu kohteen lämpötilasta ja emissiivisuudesta – kykyä säteittää lämpöä verrattuna täydelliseen mustaan kappaleeseen.

• Q on termistä säteilytus

• ϵ on kappaleen emissiivisuus (0 < ϵ < 1)

• σ on Stefan-Boltzmannin vakio

• T on absoluuttinen lämpötila kelvineinä

Säteilypyrometrin komponentit

• Linssi tai peili kohdistaa kohteen termistä säteilytusta vastaanottavaan elementtiin, joka muuttaa sen mitattavaksi tiedoksi.

• Vastaanottava elementti, joka muuttaa termistä säteilytusta sähköiseksi signaaliksi. Tämä voi olla vastustuslämpömittari, termopari tai valomittari.

• Lämpötilan näyttö- tai tallennuslaitteisto, joka näyttää tai tallentaa lämpötilaluettelon sähköisen signaalin perusteella. Tämä voi olla millivoltmittari, galvanometri tai digitaalinen näyttö.

Säteilypyrometrien tyypit

Säteilypyrometreja on pääasiassa kaksi tyyppiä: kiinteä fokiinustyyppi ja muuttuva fokiinustyyppi.

Kiinteä fokiinustyyppinen säteilypyrometri

Kiinteä fokiinustyyppinen säteilypyrometri on pitkä putki, jolla on kapea avain etupäässä ja kuparimaisema peili takapäässä.

Herkkä termopari sijoitetaan kuparimaiseen peiliin sopivalla etäisyydellä siten, että kohteen termistä säteilytus heijastuu peilistä ja kohdistuu termoparin kuumenneelle yhdistyspisteelle. Termoparissa syntynyt emf mitataan millivoltmetrillä tai galvanometrillä, jotka voidaan suoraan kalibroida lämpötiloihin.

Tämän tyyppisen pyrometrin etu on, että sitä ei tarvitse säätää eri etäisyyksille kohteesta laitteeseen, koska peili kohdistaa säteilytukset aina termoparille. Tämän tyyppinen pyrometri kuitenkin on rajoitetussa mittausalueessa ja se voi vaikuttaa peilin tai linssin pölyyn tai likaiseen.

Muuttuva fokiinustyyppinen säteilypyrometri

Muuttuva fokiinustyyppinen säteilypyrometri on säädettävä kuparimainen peili, joka on tehty korkealaatuisesti poltettuun teräkseen.

Kohteen termistä säteilytus vastaanotetaan ensin peilistä ja heijastetaan sitten mustennetulle termoyhdistyspisteelle, joka koostuu pienestä kuparin tai hopean levystä, johon yhdistyspistettä muodostavat juuret on liitetty. Kohteen näkyvä kuva voidaan nähdä levyltä silmälasin ja peilin keskikohtaisen reiän kautta.

Peilin sijaintia säädellään, kunnes fokiinu yhtyy levyn kanssa. Termoyhdistyspisteen lämmitys termikuvalle levyllä tuottaa emf:n, jota mitataan millivoltmetrillä tai galvanometrillä. Tämän tyyppisen pyrometrin etu on, että se voi mitata lämpötiloja laajalla alueella ja se voi myös mitata näkymättömiä säteilytukset. Tämän tyyppinen pyrometri kuitenkin vaatii huolellista säätöä ja tasapainottamista tarkkojen lukujen saamiseksi.

Eduet

• Ne voivat mitata korkeita lämpötiloja yli 600°C, joissa muut anturit voivat sulamaan tai vahingoittua.

• Näitä ei tarvitse koskettaa kohteen kanssa, mikä välttää kontaminaation, korroosion tai häiriöt.

• Ne ovat nopeat vastauksessa ja antavat korkeaa tulosta.

• Ne eivät ole niin vaikutettuja korroosioympäristöihin tai sähkömagneettisiin kenttiin.

Haitat

• Näissä laitteissa voi olla virheitä epälineaaristen skaaloiden, emissiivisuuden vaihtelujen, ympäristömuutosten ja optisten osien kontaminaatioiden vuoksi.

• Niiden tarvitsee kalibrointia ja huoltoa tarkkojen lukujen saamiseksi.

• Ne voivat olla kalliita ja monimutkaisia käyttää.