방사열계는 무엇인가요?

복사 피로미터가 무엇인가요?

복사 피로미터 정의

복사 피로미터는 접촉하지 않는 온도 센서로, 물체가 자연적으로 방출하는 열 복사를 감지하여 온도를 측정합니다. 이 복사는 물체의 온도와 발산력(완전한 검은체에 비해 열을 방출하는 능력)에 따라 달라집니다.

• Q는 열 복사입니다

• ϵ는 물체의 발산력 (0 < ϵ < 1)

• σ는 스테판-볼츠만 상수입니다

• T는 절대 온도 (켈빈)

복사 피로미터 구성 요소

• 렌즈 또는 거울은 물체의 열 복사를 수신 요소로 집중시켜 측정 가능한 데이터로 변환합니다.

• 수신 요소는 열 복사를 전기 신호로 변환합니다. 이는 저항 온도계, 열전대, 또는 광검출기일 수 있습니다.

• 기록 기기는 전기 신호를 기반으로 온도 읽기를 표시하거나 기록합니다. 이는 밀리볼트미터, 갈바노미터, 또는 디지털 디스플레이일 수 있습니다.

복사 피로미터의 종류

주로 두 가지 유형의 복사 피로미터가 있습니다: 고정 초점형과 가변 초점형.

고정 초점형 복사 피로미터

고정 초점형 복사 피로미터는 앞쪽 끝에 좁은 구멍이 있고 뒤쪽 끝에 오목 거울이 있는 긴 튜브로 구성됩니다.

민감한 열전대는 오목 거울 앞에 적절한 거리에 위치하여, 물체로부터 방출된 열 복사가 거울에 반사되어 열전대의 핫 주니션에 집중됩니다. 열전대에서 발생한 emf는 밀리볼트미터나 갈바노미터로 측정되며, 이를 온도로 직접 교정할 수 있습니다.

이 유형의 피로미터의 장점은 물체와 기기 사이의 거리를 조정할 필요가 없다는 것입니다. 거울은 항상 열 복사를 열전대에 집중시키기 때문입니다. 그러나 이 유형의 피로미터는 측정 범위가 제한적이고, 거울이나 렌즈 위의 먼지나 더러움에 영향을 받을 수 있습니다.

가변 초점형 복사 피로미터

가변 초점형 복사 피로미터는 고도로 연마된 강철로 만든 조정 가능한 오목 거울을 갖추고 있습니다.

물체로부터 방출된 열 복사는 먼저 거울에 의해 수신되고, 그 다음에는 동축선으로 연결된 작은 구리 또는 은 판으로 이루어진 검은색 열접합부에 반사됩니다. 물체의 시각적인 이미지는 안경과 주 거울의 중앙 구멍을 통해 판에서 볼 수 있습니다.

주 거울의 위치는 초점이 판과 일치하도록 조정됩니다. 판 위의 열 이미지로 인해 열접합부가 가열되어 생성되는 emf는 밀리볼트미터나 갈바노미터로 측정됩니다. 이 유형의 피로미터의 장점은 넓은 범위의 온도를 측정할 수 있으며, 또한 복사로부터 보이지 않는 빛을 측정할 수 있다는 것입니다. 그러나 이 유형의 피로미터는 정확한 읽기를 위해 세심한 조정과 정렬이 필요합니다.

장점

• 그들은 다른 센서가 녹거나 손상될 수 있는 600°C 이상의 고온을 측정할 수 있습니다.

• 그들은 물체와의 물리적 접촉이 필요 없으므로 오염, 부식, 또는 간섭을 피할 수 있습니다.

• 그들은 빠른 응답 속도와 높은 출력을 가지고 있습니다.

• 그들은 부식성 대기나 전자기장을 덜 받습니다.

단점

• 이러한 장치는 비선형 스케일, 발산력 변화, 환경 변화, 그리고 광학 부품 위의 오염물로 인해 오류를 나타낼 수 있습니다.

• 정확한 읽기 위해서는 교정과 유지보수가 필요합니다.

• 그들은 비싸고 복잡하게 작동할 수 있습니다.