Que é un pirómetro de radiación

Que é un pirómetro de radiación?

Definición de pirómetro de radiación

Un pirómetro de radiación, un sensor de temperatura sin contacto, mide la temperatura detectando la radiación térmica emitida naturalmente por un objeto. La radiación depende de la temperatura y la emisividad del objeto, que es la capacidad de emitir calor en comparación con un cuerpo negro perfecto.

• Q é a radiación térmica

• ϵ é a emisividad do corpo (0 < ϵ < 1)

• σ é a constante de Stefan-Boltzmann

• T é a temperatura absoluta en Kelvin

Componentes do pirómetro de radiación

• Unha lente ou un espello focaliza a radiación térmica do obxecto nun elemento receptor, convertíndoa en datos mensurables.

• Un elemento receptor que converte a radiación térmica nunha sinal eléctrica. Pode ser un termómetro de resistencia, un termopar ou un fotodetector.

• Un instrumento de rexistro que amosa ou rexistra a lectura da temperatura baseándose na sinal eléctrica. Pode ser un milivoltímetro, un galvanómetro ou unha pantalla digital.

Tipos de pirómetros de radiación

Hai principalmente dous tipos de pirómetros de radiación: o tipo de foco fixo e o tipo de foco variable.

Pirómetro de radiación de foco fixo

Un pirómetro de radiación de foco fixo ten un tubo longo cunha abertura estreita no extremo frontal e un espello cóncavo no extremo traseiro.

Un termopar sensible colócase diante do espello cóncavo a unha distancia adecuada, de xeito que a radiación térmica do obxecto reflétese no espello e focalízase na xunción quente do termopar. A f.e.m. xerada no termopar medese entón cun milivoltímetro ou un galvanómetro, que pode calibrarse directamente coa temperatura.

A vantaxe deste tipo de pirómetro é que non necesita axustarse para diferentes distancias entre o obxecto e o instrumento, xa que o espello sempre focaliza a radiación no termopar. No entanto, este tipo de pirómetro ten un rango de medida limitado e pode verse afectado pola pouca ou suxidade no espello ou lente.

Pirómetro de radiación de foco variable

Un pirómetro de radiación de foco variable ten un espello cóncavo axustable feito de acero altamente pulido.

A radiación térmica do obxecto recíbese primeiro polo espello e despois reflétese nunha xunción térmica negra formada por un disco pequeno de cobre ou prata ao que se soldan os cables que forman a xunción. A imaxe visible do obxecto pódese ver no disco a través dun ocular e un buraco central no espello principal.

A posición do espello principal axústase ata que o foco coincide co disco. O aquecemento da xunción térmica debido á imaxe térmica no disco xera unha f.e.m. que medese cun milivoltímetro ou un galvanómetro. A vantaxe deste tipo de pirómetro é que pode medir temperaturas nun amplio rango e tamén pode medir raíos invisibles da radiación. No entanto, este tipo de pirómetro require un axuste e alineación cuidadosos para lecturas precisas.

Vantaxes

• Poden medir temperaturas altas superiores a 600°C, onde outros sensores poden derretirse ou danarse.

• Non necesitan contacto físico co obxecto, evitando así a contaminación, corrosión ou interferencia.

• Teñen unha rápida resposta e unha alta saída.

• Son menos afectados por atmosferas corrosivas ou campos electromagnéticos.

Desvantaxes

• Estes dispositivos poden mostrar erros debido a escalas non lineares, variacións de emisividad, cambios ambientais e contaminantes nas partes ópticas.

• Requiren calibración e manutención para lecturas precisas.

• Poden ser caros e complexos de operar.