Šta je radiometrijski piroimetar

Šta je radiometarski pirometar?

Definicija radiometarskog pirometra

Radiometarski pirometar, senzor temperature bez kontaktiranja, mjeri temperaturu detektovanjem prirodnog termalnog zračenja objekta. Zračenje zavisi od temperature i emisivnosti objekta - sposobnosti da emituje toplinu u poređenju sa savršenim crnim tijelom.

• Q je termalno zračenje 

• ϵ je emisivnost tijela (0 < ϵ < 1)

• σ je Stefan-Boltzmannova konstanta

• T je apsolutna temperatura u Kelvinima

Komponente radiometarskog pirometra

• Leća ili ogledalo fokusira termalno zračenje objekta na prihvatni element, pretvarajući ga u merljive podatke.

• Prihvatni element koji pretvara termalno zračenje u električni signal. To može biti otpornički termostat, termokupla ili fotodetektor.

• Uređaj za snimanje koji prikazuje ili beleži čitanje temperature na osnovu električnog signala. To može biti milivolmetar, galvanometar ili digitalni displej.

Vrste radiometarskih pirometara

Postoje uglavnom dve vrste radiometarskih pirometara: tip sa fiksnim fokusom i tip sa promenljivim fokusom.

Radiometarski pirometar sa fiksnim fokusom

Radiometarski pirometar sa fiksnim fokusom ima dug cev sa uskim otvorom na prednjem kraju i konkavno ogledalo na zadnjem kraju.

Osjetljiva termokupla smještena je ispred konkavnog ogledala na odgovarajuće rastojanje, tako da se termalno zračenje objekta reflektuje ogledalom i fokusira na vruću spajnicu termokuple. Napon generisan u termokupli onda se mjeri milivolmetrom ili galvanometrom, koji se može direktno kalibrirati s temperaturom. 

Prednost ove vrste pirometra je ta što ne treba prilagođavati različitim rastojanjima između objekta i instrumenta, jer ogledalo uvijek fokusira zračenje na termokuplu. Međutim, ovaj tip pirometra ima ograničeni opseg mjerenja i može biti utjecan prašinom ili bradom na ogledalu ili leći.

Radiometarski pirometar sa promenljivim fokusom

Radiometarski pirometar sa promenljivim fokusom ima podešivo konkavno ogledalo napravljeno od visoko poliranog čelika.

Termalno zračenje objekta prvo se prima ogledalom, a zatim se reflektuje na crnu termojunkciju koja se sastoji od male bakrene ili srebrne pločice na kojoj su sveze formirane žice koje čine spajnicu. Vidljivi sliku objekta može se vidjeti na pločici kroz okular i centralni otvor u glavnom ogledalu. 

Pozicija glavnog ogledala se podešava dok se fokus ne poklopi sa pločicom. Zagrijavanje termojunkcije zbog termalne slike na pločici proizvodi napon koji se mjeri milivolmetrom ili galvanometrom. Prednost ove vrste pirometra je ta što može mjeriti temperature u širokom rasponu i može mjeriti nevidljive zraci od zračenja. Međutim, ovaj tip pirometra zahteva pažljivo podešavanje i poravnavanje za tačna čitanja.

Prednosti

• Mogu mjeriti visoke temperature iznad 600°C, gdje drugi senzori mogu topnuti ili se oštetiti.

• Ne zahtevaju fizički kontakt sa objektom, što izbjegava kontaminaciju, koroziju ili interferenciju.

• Imaju brzu brzinu odgovora i visoku izlaznu snagu.

• Manje su utjecani korozivnim atmosferama ili elektromagnetskim poljima.

Nedostaci

• Ovi uređaji mogu pokazati greške zbog nelinearnih ljestvica, varijacija emisivnosti, promjena okoline i kontaminanata na optičkim dijelovima.

• Zahtevaju kalibraciju i održavanje za tačna čitanja.

• Mogu biti skupi i složeni za korišćenje.