Kaj je radiometrični pirometer?

Kaj je radiacijski piromet?

Definicija radiacijskega pirometa

Radiacijski piromet, senzor temperature brez stika, meri temperaturo z detektiranjem naravne termalne radiacije objekta. Radiacija je odvisna od temperature in emitivnosti objekta – sposobnosti izdajanja toplote v primerjavi s popolnoma črno teleso.

• Q je termalna radiacija

• ϵ je emitivnost telesa (0 < ϵ < 1)

• σ je Stefan-Boltzmannova konstanta

• T je absolutna temperatura v Kelvinih

Komponente radiacijskega pirometa

• Sočilo ali zrcalo fokusira termalno radiacijo objekta na sprejemni element, ki jo pretvori v merljive podatke.

• Sprejemni element, ki pretvori termalno radiacijo v električni signal. To lahko znaša uporov termometr, termokupla ali fotodetektor.

• Merilni instrument, ki prikazuje ali zapisuje temperaturno branje na podlagi električnega signala. To lahko znaša milivoltni metr, galvanometr ali digitalni prikaz.

Vrste radiacijskih pirometrov

Obstajata predvsem dve vrsti radiacijskih pirometrov: fiksne fokuse in spremenljive fokuse.

Radiacijski piromet s fiksnim fokusom

Radiacijski piromet s fiksnim fokusom ima dolgo cev z ozkim otvorom na frontnem delu in konkavnim zrcalom na zadnjem delu.

Občutljiva termokupla je postavljena pred konkavno zrcalo na ustrezen razdalji, tako da se termalna radiacija objekta odseže z zrcalom in se fokusira na topel konec termokuple. Navor, ki se generira v termokupli, se nato meri z milivoltnim metrom ali galvanometrom, ki ga je mogoče neposredno kalibrirati z temperaturo.

Prednost tega tipa pirometa je, da ga ni potrebno prilagajati za različne razdalje med objektom in instrumentom, ker zrcalo vedno fokusira radiacijo na termokuplo. Vendar ima ta tip pirometa omejen obseg meritve in se lahko občuti vpliv prašnine ali škraba na zrcalu ali sočilu.

Radiacijski piromet s spremenljivim fokusom

Radiacijski piromet s spremenljivim fokusom ima prilagajljivo konkavno zrcalo, izdelano iz visoko poliranega jekla.

Termalna radiacija objekta je najprej prejeta z zrcalom in nato odsežena na črneno termojunkcijo, sestavljeno iz majhnega bakrene ali srebrne ploščice, na katero so pripevne žice, ki tvorijo junkcijo. Vidni sliko objekta je mogoče videti na ploščici skozi okular in centralno luknjo v glavnem zrcalu.

Položaj glavnega zrcala se prilagodi, dokler se fokus ne poklopi z ploščico. Zagreva termojunkcijo zaradi termalne slike na ploščici, kar ustvari navor, ki se meri z milivoltnim metrom ali galvanometrom. Prednost tega tipa pirometa je, da lahko meri temperature na širokem obsegu in lahko meri tudi nevidne žarki radiacije. Vendar za natančna branja zahteva temeljni tip pirometa pazljivo prilagajanje in poravnave.

Prednosti

• Lahko meritve višje temperature nad 600°C, kjer drugi senzorji lahko talijo ali se poškodujejo.

• Ne potrebujejo fizičnega stika z objektom, kar preprečuje kontaminacijo, korozijo ali motnje.

• Imajo hitro odzivno hitrost in visok izhod.

• Manj so občutljivi na korozivne atmosfere ali elektromagnetna polja.

Nedostanki

• Ti napravi lahko kažejo napake zaradi nelinearnih lestvic, variacij emitivnosti, sprememb okoliščin in kontam