Pyrometer sa Radiasyon: Isang Sensor sa Temperatura nga Walay Kontak

Ang radiation pyrometer usa ka aparato nga midolay sa temperatura sa usa ka distant object pinaagi sa pag-detect sa iyang thermal radiation. Kini nga tipo sa temperature sensor wala nanginahanglan moabot sa object o molihok sa thermal contact nito, imbis sa uban pang thermometer sama sa thermocouples ug resistance temperature detectors (RTDs). Ang mga radiation pyrometers gamiton sa pag-midolay sa mataas nga temperatura sukad pa sa 750°C, diin ang pisikal nga contact sa hot object wala makaya o wala gipabor.

Ano ang Radiation Pyrometer?

Ang radiation pyrometer gitawag usab isip non-contact temperature sensor nga nag-infer sa temperatura sa object pinaagi sa pag-detect sa iyang thermal radiation nga giemit natural. Ang thermal radiation o irradiance sa object depende sa iyang temperatura ug emissivity, nga midolay kung asa ka level nga radiates heat parehas sa perfect black body. Sumala sa ley ni Stefan Boltzmann, ang total thermal radiation emit sa usa ka body mahimo mogamit pinaagi ni:

Diin,

• Q ang thermal radiation sa W/m$^2$

• ϵ ang emissivity sa body (0 < ϵ < 1)

• σ ang Stefan-Boltzmann constant sa W/m$2$K$4$

• T ang absolute temperature sa Kelvin

Ang radiation pyrometer gisusunod sa tulo ka major components:

• Usa ka lens o mirror nga mag-collect ug focus sa thermal radiation gikan sa object hangtod sa receiving element.

• Usa ka receiving element nga mag-convert sa thermal radiation isip electrical signal. Kini mahimong resistance thermometer, thermocouple, o photodetector.

• Usa ka recording instrument nga mag-display o mag-record sa temperature reading batasan sa electrical signal. Kini mahimong millivoltmeter, galvanometer, o digital display.

Mga Tipo sa Radiation Pyrometers

Adunay duha ka pangunohan nga tipo sa radiation pyrometers: fixed focus type ug variable focus type.

Fixed Focus Type Radiation Pyrometer

Ang fixed-focus type radiation pyrometer adunay long tube nga may narrow aperture sa front end ug concave mirror sa rear end.

Isip sensitive thermocouple gihatag sa front sa concave mirror sa maayo nga distansya, diin ang thermal radiation gikan sa object gireflect sa mirror ug gifocus sa hot junction sa thermocouple. Ang emf generate sa thermocouple gisukod pinaagi sa millivoltmeter o galvanometer, nga mahimo mocalibrate directly sa temperatura. Ang advantage niining tipo sa pyrometer mao nga wala na nanginahanglan og adjustment para sa lain-laing distansya tali sa object ug instrument, tungod kay ang mirror lagi gifyocus sa radiation sa thermocouple. Pero, niining tipo sa pyrometer adunay limited range sa measurement ug mahimong maapektuhan sa dust o dirt sa mirror o lens.

Variable Focus Type Radiation Pyrometer

Ang variable focus type radiation pyrometer adunay adjustable concave mirror gihimo sa highly polished steel.

Ang thermal radiation gikan sa object unang gireceive sa mirror ug gireflect sa blackened thermojunction nga gisusunod sa usa ka small copper o silver disc diin ang wires forming the junction gisoldered. Ang visible image sa object mahimo makita sa disc pinaagi sa eyepiece ug central hole sa main mirror. Ang posisyon sa main mirror giatiman hangtod sa focus coincide sa disc. Ang heating sa thermojunction tungod sa thermal image sa disc produce usa ka emf nga gisukod pinaagi sa millivoltmeter o galvanometer. Ang advantage niining tipo sa pyrometer mao nga mahimo midaog sa wide range sa temperatura ug mahimo usab midaog sa invisible rays gikan sa radiation. Pero, niining tipo sa pyrometer nanginahanglan og careful adjustment ug alignment para sa accurate readings.

Advantages ug Disadvantages sa Radiation Pyrometers

Ang radiation pyrometers adunay pipila ka advantages ug disadvantages kon mobatiha sa uban pang tipo sa temperature sensors.

Ang pipila ka advantages mao ang:

• Mahimo midaog sa high temperatures sukad pa sa 600°C, diin ang uban pang sensors mahimong melt o damage.

• Wala nanginahanglan og physical contact sa object, diin ang contamination, corrosion, o interference gibawian.

• Adunay fast speed of response ug high output.

• Mas lisod matamaan sa corrosive atmospheres o electromagnetic fields.

Ang pipila ka disadvantages mao ang:

• Adunay non-linear scales ug possible errors tungod sa emissivity variations, intervening gases or vapors, ambient temperature changes, o dirt sa optical components.

• Nanginahanglan og calibration ug maintenance para sa accurate readings.

• Mahimong expensive ug complex sa operasyon.

Applications sa Radiation Pyrometers

Ang radiation pyrometers gamiton sa industrial applications diin ang high temperatures involve o diin ang physical contact sa object dili feasible o desirable.

Ang pipila ka examples mao ang:

• Midolay sa temperatura sa furnaces, boilers, kilns, ovens, etc.

• Midolay sa temperatura sa molten metals, glass, ceramics, etc.

• Midolay sa temperatura sa flames, plasmas, lasers, etc.

• Midolay sa temperatura sa moving objects sama sa rollers, conveyors, wires, etc.

• Midolay sa average temperature sa large surfaces sama sa walls, roofs, pipes, etc.

Konklusyon

Ang radiation pyrometer usa ka aparato nga midolay sa temperatura sa usa ka distant object pinaagi sa pag-detect sa iyang thermal radiation. Kini nga tipo sa temperature sensor wala nanginahanglan moabot sa object o molihok sa thermal contact nito, imbis sa uban pang thermometer sama sa thermocouples ug resistance temperature detectors (RTDs). Ang mga radiation pyrometers gamiton sa pag-midolay sa high temperatures sukad pa sa 750°C, diin ang pisikal nga contact sa hot object wala makaya o wala gipabor.

Adunay duha ka tipo sa radiation pyrometers: fixed focus type ug variable focus type. Ang fixed focus type adunay long tube nga may concave mirror ug thermocouple sa rear end. Ang variable focus type adunay adjustable concave mirror ug thermojunction nga may small disc sa front end. Ang tanang tipo midolay sa emf generate tungod sa heating sa receiving element batasan sa thermal radiation gikan sa object.