Izotza Pirómetroa: Ezerkontakturik gabeko Tenperatura Sensorea

Iraziradiazko pirómetroa objektu urrun baten tenperatura neurtzeko erabiltzen den gailua da, bere iraziradia detektatuz. Tenperatura-sensor mota honek objektuarekin harreman fisikorik egin behar duela edo tenperatura kontaktuan egon behar duela ez du behar, beste termometro batzuei, hala nola termokopple eta resistentziako tenperatura-detektoreak (RTD) bezalaxe. Iraziradiazko pirómetroak oso erabili dira 750°C baino gehiagoko tenperaturen neurtzeko, non objektu horrietan kontaktu fisikoa ez den posible edo desideragarria izatea.

Zer da Iraziradiazko Pirómetroa

Iraziradiazko pirómetroa objektuaren tenperatura inferitzen duen kontakturik gabeko tenperatura-sensor bat da, bere erditik emandako iraziradia detektatuz. Objektu baten iraziradia edo irradiazioa bere tenperaturaren eta emissibitatearen mendean dago, hau da, zer gutxienez eman dezakeen tenperatura oso perfektu baten alderantzizko neurria. Stefan-Boltzmannen legearen arabera, gorputz baten emaniko iraziradia totala kalkula daiteke:

Non,

• Q iraziradia da W/m$^2$

• ϵ gorputzaren emissibitatea da (0 < ϵ < 1)

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

• T tenperatura absolutua da Kelvinetan

Iraziradiazko pirómetroak hiru osagai nagusi ditu:

• Lente bat edo espelma bat objektuak emaniko iraziradia jasotzen eta fokutzen du.

• Jaso elementu bat iraziradia elektrikoki sinala bihurtzen du. Honek termometroa, termokoppla edo foto-detektorea izan daiteke.

• Erregistratu instrumentu bat tenperatura-idatzia erakusten edo erregistratzen du elektrikoki sinalaren arabera. Honek milivoltmetroa, galvanometroa edo pantaila digitala izan daiteke.

Iraziradiazko Pirómetroen Mota

Ondoren, iraziradiazko pirómetroen bi mota daude: foku finkoa eta foku aldakorra.

Foku Finkoa Duen Iraziradiazko Pirómetroa

Foku finkoa duen iraziradiazko pirómetroa tubu luze bat ditu, amaieran apertura estua eta atzerian espelma konkava bat.

Termokoppla sentikorra espelma konkbaaren aurrean kokatzen da distantzia egoki batean, objektuak emaniko iraziradia espelma reflektatzen eta fokutzatzen duelarik termokopplaren hot junction-en. Termokopplan sortutako emf millivoltmetro batez edo galvanometro batez neurtzen da, tenperaturarekin kalibratuta. Pirómetruren mota honen abantaila da objektuaren eta instrumentuaren arteko distantziak aldatu behar ez direla, espelma beti fokutzatzen baitu iraziradia termokopplara. Hala ere, pirómetruren mota honek neurtzeko tarte murriztua du eta espelma edo lenteen gainean zulo edo lurra izan ditzake.

Foku Aldakorra Duen Iraziradiazko Pirómetroa

Foku aldakorra duen iraziradiazko pirómetroa espelma konkava egokitzaile bat ditu, poltsa altuak.

Objektuak emaniko iraziradia lehenik espelma hartzen du eta ondoren disko berri bat argitu egiten du, hura termojunction bat da, kobrea edo zilbera delako. Objektuaren irudia diskotik ikus daiteke okular baten bidez eta espelma nagusian agertzen den zentroko zulo baten bidez. Espelma nagusiaren posizioa doinikatzen da, fokua diskoarekin bat datozenean. Termojunctionaren hezkuntza diskotik iraziradian eskuartzen dela, emf bat sortzen da, millivoltmetro batez edo galvanometro batez neurtzen da. Pirómetruren mota honen abantaila da tenperatura asko neurtzeko aukera ematen duela eta iraziradiazko ikerketa egokiak neurtzeko aukera ematen duela. Hala ere, pirómetruren mota honen kasuan, neurketu zehatzak egiteko, doinikazioa eta alineazioa egokiak beharrezkoak dira.

Iraziradiazko Pirómetroen Abantailak eta Arriskuak

Iraziradiazko pirómetroek beste tenperatura-sensor batzuekin alderatuta, zenbait abantaila eta arrisku dituzte.

Zenbait abantaila hauek dira:

• 600°C baino gehiagoko tenperatura neurtzen dituzte, beste sensor batzuek ez duten egingarria.

• Ez dute kontaktu fisikorik behar objektuarekin, hala kontamindua, korrosioa edo interferentzia saihesteko.

• Neurketarako abiadura azkarra eta irteera handia dute.

• Korrosio atmosfera edo indarru elektromagnetikoetatik gutxiago eragiten zaie.

Zenbait arrisku hauek dira:

• Eskalak ez dira linealtzat, emissibitate aldaketak, gas edo babarrak, tenperatura ambiento aldaketak edo optika-komponenteen gainean zulo edo lurra erraz egokia izan daitezke.

• Kalibragarritasuna eta mantentzea beharrezkoa da neurketu zehatzak egiteko.

• Gehienbat kostu-altuak eta komplexuak dira erabiltzeko.

Iraziradiazko Pirómetroen Aplikazioak

Iraziradiazko pirómetroak industriko aplikazio askotan erabiltzen dira, tenperatura altuak dituzten edo objektuarekin kontaktu fisikorik ezingo edo desideragarrik ez dutenen kasuetan.

Adibide batzuk hauek dira:

• Tenperatura neurtzeko hornitzaileetan, boilereetan, kilnetan, oferraketen barne.

• Tenperatura neurtzeko metalen, kristalen, keramiken barne.

• Tenperatura neurtzeko flammak, plasma, laserren barne.

• Tenperatura neurtzeko objektu mugitzen, roller, konbeiertzaile, kableen barne.

• Tenperatura neurtzeko azpiegituen, etxeen, kanpoetako hormen, pipetako barne.

Burketa

Doako