放射温度計とは何ですか

放射温度計とは何か

放射温度計の定義

放射温度計は、接触しない温度センサーで、物体が自然に放出する熱放射を検出して温度を測定します。放射量は、物体の温度と放射率（完全な黒体と比較した熱放射能力）によって異なります。

• Qは熱放射です

• ϵは物体の放射率（0 < ϵ < 1）

• σはステファン・ボルツマン定数

• Tはケルビンでの絶対温度

放射温度計の構成部品

• レンズまたは鏡は、物体からの熱放射を受信要素に集中させ、それを測定可能なデータに変換します。

• 受信要素は、熱放射を電気信号に変換します。これは抵抗温度計、熱電対、または光検出器である可能性があります。

• 記録装置は、電気信号に基づいて温度読み取りを表示または記録します。これはミリボルトメーター、ガルバノメータ、またはデジタルディスプレイである可能性があります。

放射温度計の種類

主に2種類の放射温度計があります：固定焦点型と可変焦点型。

固定焦点型放射温度計

固定焦点型放射温度計には、前端に狭いアパーチャを持つ長い管と後端にある凹面鏡があります。

感度の高い熱電対は、凹面鏡の前方に適切な距離で配置され、物体からの熱放射が鏡により反射され、熱電対のホットジャンクションに集中されます。熱電対で生成された電動力は、ミリボルトメーターやガルバノメーターで測定され、温度に直接校正することができます。

このタイプの温度計の利点は、物体と装置間の距離を調整する必要がないことです。鏡は常に熱放射を熱電対に集中させるからです。ただし、このタイプの温度計は測定範囲が限定的であり、鏡やレンズの塵や汚れに影響される可能性があります。

可変焦点型放射温度計

可変焦点型放射温度計には、高精度に研磨された鋼製の調整可能な凹面鏡があります。

物体からの熱放射は最初に鏡で受けられ、その後、銅または銀の小さな円盤に形成されたワイヤー接合部を含む黒色化された熱結合部に反射されます。物体の視覚的なイメージは、メインミラーの中央穴を通じてアイピースで円盤上に見ることができます。

メインミラーの位置は、焦点が円盤と一致するまで調整されます。円盤上の熱画像による熱結合部の加熱により生成される電動力は、ミリボルトメーターやガルバノメーターで測定されます。このタイプの温度計の利点は、広い範囲の温度を測定でき、また不可視の放射線も測定できることです。ただし、このタイプの温度計は正確な読み取りのために慎重な調整と整列が必要です。

利点

• 他のセンサーが溶けたり損傷したりする可能性がある600°C以上の高温を測定できます。

• 物体との物理的な接触が不要なので、汚染、腐食、または干渉を避けることができます。

• 応答速度が速く、出力が大きい。

• 腐食性の大気や電磁界の影響を受けにくい。

欠点

• 非線形スケール、放射率の変動、環境の変化、光学部品の汚染物質により誤差が出る可能性があります。

• 正確な読み取りには校正とメンテナンスが必要です。

• 高価で操作が複雑な場合があります。