Hva er en strålingspyrometerv
Hva er en strålingspyrometerr?
Definisjon av strålingspyrometer
En strålingspyrometer, en sensor for temperaturmåling uten direkte kontakt, måler temperaturen ved å oppdage objektets naturlig utstrålt termisk stråling. Strålingen avhenger av objektets temperatur og emisjonsfaktor – evnen til å utstråle varme sammenlignet med en perfekt svart legeme.
Q er den termiske strålingen
ϵ er emisjonsfaktoren for legemet (0 < ϵ < 1)
σ er Stefan-Boltzmanns konstant
T er absolutttemperaturen i Kelvin
Komponenter i strålingspyrometer
En linse eller speil fokuserer objektets termiske stråling på et mottakerelement, som konverterer det til målbare data.
Et mottakerelement som konverterer den termiske strålingen til et elektrisk signal. Dette kan være en motstandstemometer, en termokobling eller en fotodetektor.
Et registreringsinstrument som viser eller registrerer temperaturen basert på det elektriske signalet. Dette kan være en millivoltmeter, en galvanometer eller en digital skjerm.
Typer strålingspyrometer
Det finnes hovedsakelig to typer strålingspyrometer: fast fokus type og variabel fokus type.
Fast fokus type strålingspyrometer
En fast-fokustype strålingspyrometer har en lang rør med et smalt spenneåpning foran og et konkavt speil bakerst.
En sensitiv termokobling plasseres foran det konkave speilet på en passende avstand, slik at den termiske strålingen fra objektet reflekteres av speilet og fokuseres på den varme koblingen av termokoblingen. Den genererte spenningsforskjellen i termokoblingen måles deretter av en millivoltmeter eller en galvanometer, som kan kalibreres direkte med temperaturen.
Fordelen med denne typen pyrometer er at den ikke trenger justering for ulike avstander mellom objektet og instrumentet, da speilet alltid fokuserer strålingen på termokoblingen. Imidlertid har denne typen pyrometer en begrenset målerange og kan påvirkes av støv eller skitt på speilet eller linse.
Variabel fokus type strålingspyrometer
En variabel fokustype strålingspyrometer har et justerbar konkavt speil laget av høy polert stål.
Den termiske strålingen fra objektet blir først mottatt av speilet og reflektert på en sortet termojunktion bestående av en liten koppar- eller sølvplate til hvilken trådene som danner junktionen er loddet. Det synlige bildet av objektet kan sees på platen gjennom en okular og et sentralt hull i hovedspeilet.
Posisjonen til hovedspeilet justeres til fokuset samfaller med platen. Oppvarmingen av termojunktionen på grunn av det termiske bildet på platen produserer en spenningsforskjell som måles av en millivoltmeter eller en galvanometer. Fordelen med denne typen pyrometer er at den kan måle temperaturer over et bredt spekter og kan også måle usynlige stråler fra stråling. Imidlertid krever denne typen pyrometer nøyaktig justering og justering for nøyaktige lesinger.
Fordeler
De kan måle høye temperaturer over 600°C, hvor andre sensorer kan smelte eller bli skadet.
De trenger ikke fysisk kontakt med objektet, noe som unngår forurensning, korrosjon eller forstyrrelser.
De har en rask respons og høy utgang.
De påvirkes mindre av korrosive atmosfærer eller elektromagnetiske felt.
Ulemper
Disse enhetene kan vise feil på grunn av ikke-lineære skalaer, variasjoner i emisjonsfaktor, endringer i omgivelser og forurensninger på optiske deler.
De krever kalibrering og vedlikehold for nøyaktige lesinger.
De kan være dyre og komplekse å operere.
