Bir Işınım Pirometresi Nedir?
Radasyon Pirometre Nedir?
Radasyon Pirometre Tanımı
Radasyon pirometresi, bir nesnenin doğal olarak yaydığı termal radasyonu tespit ederek sıcaklığı ölçen fiziksel temas gerektirmeyen bir sıcaklık sensörüdür. Radasyon, nesnenin sıcaklığına ve emiş katsayısına bağlıdır—bu, mükemmel bir siyah cisimle karşılaştırıldığında ısıyı yayma yeteneğidir.
Q, termal radasyondur
ϵ, cisminin emiş katsayısıdır (0 < ϵ < 1)
σ, Stefan-Boltzmann sabitidir
T, Kelvin'de mutlak sıcaklıktır
Radasyon Pirometre Bileşenleri
Bir lens veya ayna, nesnenin termal radasyonunu alıcı eleman üzerine odaklar ve bu radasyonu ölçülebilir verilere dönüştürür.
Alıcı eleman, termal radasyonu elektrik sinyaline dönüştürür. Bu, bir direnç termometresi, termokuple ya da fotoalgılardan olabilir.
Kayıt cihazı, elektrik sinyali temelinde sıcaklık okumasını gösterir veya kaydeder. Bu, milivoltmetre, galvanometre veya dijital ekran olabilir.
Radasyon Pirometre Tipleri
Radasyon pirometrelerin genel olarak iki tipi vardır: sabit odak tipi ve değişken odak tipi.
Sabit Odak Tipi Radasyon Pirometre
Sabit odak tipi radasyon pirometresi, ön ucunda dar bir açıklığı olan uzun bir tüp ve arka ucunda konkav bir aynadan oluşur.
Duyarlı bir termokuple, aynanın önünde uygun bir mesafede yerleştirilmiştir, böylece nesnenin termal radasyonu aynadan yansıtılarak termokuplenin sıcak uç noktasına odaklanır. Termokuplede üretilen emf, bir milivoltmetre veya galvanometre ile ölçülür ve bu, doğrudan sıcaklıkla kalibre edilebilir.
Bu tip pirometrenin avantajı, ayna her zaman radasyonu termokuple üzerinde odakladığından, nesne ile alet arasındaki farklı mesafeler için ayarlamaya ihtiyaç duymamasıdır. Ancak, bu tip pirometre sınırlı bir ölçüm aralığına sahiptir ve ayna veya lens üzerindeki toz veya kir tarafından etkilenebilir.
Değişken Odak Tipi Radasyon Pirometre
Değişken odak tipi radasyon pirometresi, yüksek parlatmalı çeliğden yapılmış ayarlanabilir bir konkav aynaya sahiptir.
Nesnenin termal radasyonu, önce aynadan geçirilir ve sonra bir göz parçası ve ana aynadaki merkezi delikten görülebilen küçük bir bakır veya gümüş diske solderlenmiş tel çiftinden oluşan bir termojonksiyona yansıtır. Ana aynanın konumu, odak noktanın diskin ile çakışana kadar ayarlanır. Diskteki termal görüntüye bağlı olarak termojonksiyonun ısınması, bir milivoltmetre veya galvanometre ile ölçülebilecek bir emf üretir. Bu tip pirometrenin avantajı, geniş bir sıcaklık aralığını ölçebilmesi ve radyasyondan gelen görünmez ışınları da ölçebilmesidir. Ancak, bu tip pirometre doğru okumalar için dikkatli ayar ve hizlama gerektirir.
Avantajlar
Diğer sensörler erimeye veya hasara uğrayabilecek 600°C'nin üzerindeki yüksek sıcaklıkları ölçebilirler.
Nesneyle fiziksel temas gerektirmedikleri için, kontaminasyon, korozyon veya interferans önlenir.
Hızlı tepki süresine ve yüksek çıkışına sahiptirler.
Koruyucu atmosferler veya manyetik alanlar tarafından daha az etkilendirler.
Dezavantajlar
Bu cihazlar, doğrusal olmayan ölçekler, emiş katsayısı varyasyonları, çevre değişimleri ve optik parçalardaki kontaminanlar nedeniyle hatalar gösterebilirler.
Doğru okumalar için kalibrasyon ve bakım gerektirirler.
Pahalı olabilirler ve işletmekte karmaşık olabilirler.
