Quid est Pyrometrum Radiantis?

Quid est Pyrometrum Radiativum?

Definitio Pyrometri Radiativi

Pyrometrum radiativum, sensor temperaturae non-contactus, mensurat temperaturam detegendo radiationem thermicam naturaliter emissam ab objecto. Haec radiatio dependet a temperatura et emissivitate objecti—capacitate emittendi calorem comparata ad corpus nigrum perfectum.

• Q est radiatio thermica 

• ϵ est emissivitas corporis (0 < ϵ < 1)

• σ est constantia Stefan-Boltzmann

• T est temperatura absoluta in Kelvin

Componentes Pyrometri Radiativi

• Lentillum vel speculum focus radiationem thermicam objecti super elementum receptivum, convertens eam in data mensurabilia.

• Elementum receptivum quod convertit radiationem thermicam in signale electricum. Hoc potest esse thermometrum resistivum, thermocouplum, vel photodetectorem.

• Instrumentum registrativum quod ostendit vel regit lecturam temperaturae ex signali electrico. Hoc potest esse millivoltmetrum, galvanometrum, vel display digitale.

Species Pyrometrorum Radiativorum

Sunt principiter duae species pyrometrorum radiativorum: species foci fixi et species foci variabilis.

Pyrometrum Radiativum Foci Fixi

Pyrometrum radiativum foci fixi habet longum tubum cum apertura angusta in extremitate anteriori et speculum concavum in extremitate posteriori.

Thermocouplum sensibile ponitur in fronte speculi concavi ad convenientem distantiam, ita ut radiatio thermica a objecto reflectatur a speculo et foveatur in iunctura calida thermocoupli. Electromotus generatus in thermocouplu tunc mensuratur per millivoltmetrum vel galvanometrum, qui directe calibrari possunt cum temperatura. 

Advantagium huiusmodi pyrometri est quod non opus sit adiustare pro diversis distantiis inter objectum et instrumentum, quia speculum semper foveat radiationem in thermocouplum. Tamen, huiusmodi pyrometrum habet limitatum ambitum mensurationis et posset affici pulvere aut sordibus in speculo vel lentilla.

Pyrometrum Radiativum Foci Variabilis

Pyrometrum radiativum foci variabilis habet speculum concavum adiustabile factum ex aere polito.

Radiatio thermica a objecto primum recipitur a speculo et tunc reflectitur super thermojunctionem nigrescentem constans parvum discum cuprei vel argentei ad quem fili formantes iunctionem solderantur. Imago visibilis objecti potest videri in disco per ocularem et foramen centrale in speculo principali. 

Positio speculi principalis adiustatur donec focus coincidat cum disco. Calefactio thermojunctionis propter imaginem thermicam in disco producit electromotum qui mensuratur per millivoltmetrum vel galvanometrum. Advantagium huiusmodi pyrometri est quod possit mensurare temperatures in latissimo ambitu et etiam radios invisibiles a radiatione. Tamen, huiusmodi pyrometrum postulat accuratam adiustationem et alignmentum pro lecturis accuratis.

Advantagia

• Possunt mensurare altas temperatures supra 600°C, ubi alii sensori possent liquefiere vel damni.

• Non opus est contactu physico cum objecto, quod vitat contaminationem, corrosionem, vel interference.

• Habent celerem velocitatem responsionis et altum output.

• Minus afficiuntur atmosphaeris corrosivis vel campis electromagneticis.

Inconvenientia

• Haec instrumenta possent monstrare errores propter scalas non-lineares, variationes emissivitatis, mutationes ambientales, et contaminantes in partibus opticis.

• Postulant calibrationem et manutentionem pro lecturis accuratis.

• Possent esse cari et complices ad operationem.