Radiation Pyrometer: Sıfarsız Temperatur Sensoru

Radiasiya pyrometri, uzaqda olan bir obyektin temperaturunu təbii şəkildə istirahət edən termal radiasiyanı aşkarlayaraq ölçən cihazdır. Bu növ temperatur sensoru, thermocouples və resistance temperature detectors (RTDs) kimi digər termometrlərin aksine, obyekti toxunmaya ehtiyac duymur və onla termal əlaqədə olmayıx. Radiasiya pyrometrilər, fiziki toxunma mümkün deyil və ya istenmir ki, 750°C-dən yuxarı yüksək temperaturları ölçmək üçün əsasən istifadə olunur.

Radiasiya Pyrometri Nədir?

Radiasiya pyrometri, obyektin təbii şəkildə istirahət edən termal radiasiyanı aşkarlayarak onun temperaturunu anlamağa imkan verən kontaktlənməmiş temperatur sensorudur. Obyektin termal radiasiyası və ya istirahəti, onun temperaturuna və emissivliyinə (ideal qara cisim ilə müqayisədə həddi neçə istirahət etdiyinin ölçüsü) bağlıdır. Stefan-Boltzmann qanununa görə, bir cismin tamamı termal radiasiyası aşağıdakı kimi hesablanır:

Burada,

• Q - W/m$^2$-də termal radiasiya

• ϵ - cismin emissivliyi (0 < ϵ < 1)

• σ - Stefan-Boltzmann sabiti W/m$2$K$4$

• T - Kelvin də mutlak temperatura

Radiasiya pyrometri üç əsas komponentdən ibarətdir:

• Lensa və ya ayna, obyektin termal radiasiyasını alır və alıcı elementə odaklayır.

• Alıcı element, termal radiasiyanı elektrik sinyalına çevirir. Bu, direnç termometri, thermocouple və ya fotoaləmini ola bilər.

• Qeyd edici alət, elektrik sinyalına əsasən temperatur oxunuşunu göstərir və ya yazır. Bu, millivoltmetr, galvanometr və ya rəqəmsal ekran ola bilər.

Radiasiya Pyrometrilərin Növləri

Radiasiya pyrometrilərin əsasən iki növu var: sabit odak növü və dəyişən odak növü.

Sabit Odak Növü Radiasiya Pyrometri

Sabit odak növü radiasiya pyrometri, uzun tube və öndə dar apertura və arxada konkav aynası ilə təchiz edilmişdir.

Hassas thermocouple, konkav aynanın önündə uyğun məsafədə yerləşdirilir, belə ki, obyektin termal radiasiyası aynadan çəkildikdən sonra thermocouple-nin isti keçidində odaklanır. Thermocouple-da yarandığı EMF, millivoltmetr və ya galvanometr vasitəsiylə ölçülür, bu da temperatur ilə doğrudan kalibre edilə bilər. Bu növ pyrometrinin üstünlüyü, obyekt və alət arasında fərqli məsafələr üçün ayarlanmasına ehtiyac yoxdur, çünki ayna her zaman radiasiyanı thermocouple-ə odaklayır. Amma, bu növ pyrometri, məhdud ölçüm diapazonuna malikdir və ayna və ya lensdə toz və ya pisliklərdən təsirlənə bilər.

Dəyişən Odak Növü Radiasiya Pyrometri

Dəyişən odak növü radiasiya pyrometri, yüksək keyfiyyətlə poliş edilmiş çəlikdən hazırlanmış ayarlanabilən konkav aynası ilə təchiz edilmişdir.

Obyektin termal radiasiyası ilk öncə aynanın tərəfindən alınıb, sonra siyahlanmış termojunksiyaya çəkilir. Termojunksiya, kiçik mis və ya gümüş diskinə qoşulmuş telardan ibarətdir. Obje