რადიაციული პირომეტრი: კონტაქტის გარეშე ტემპერატურის სენსორი

რადიაციული პირომეტრი არის განვითარება, რომელიც ზღვის საგანზე მდებარე საგარემოში ხედავს საგანის ტემპერატურას მისი თერმალური რადიაციის გამოყენებით. ამ ტიპის ტემპერატურის სენსორს არ აქვს საჭირო საგარემოს ფიზიკური კონტაქტი, სხვაგან ტერმოკუპლების და რეზისტენტული ტემპერატურის დეტექტორების (RTDs) მსგავსად. რადიაციული პირომეტრები ძირითადად გამოიყენება მაღალი ტემპერატურების ზომვაში, როდესაც ფიზიკური კონტაქტი საგარემოს თან არ არის შესაძლებელი ან სასურველი.

რა არის რადიაციული პირომეტრი?

რადიაციული პირომეტრი არის განვითარება, რომელიც საგარემოს ტემპერატურას გამოითვლის მისი თერმალური რადიაციის დეტექტირებით. თერმალური რადიაცია ან ირადიანცია საგარემოს ტემპერატურაზე და მის ემისივობაზე დამოკიდებულია, რომელიც აღწერს, რამდენად კარგად რადირებს საგარემო პერფექტული შავი საგარემოს შედარებით. სტეფან-ბოლცმანის კანონის თანახმად, საგარემოს გამოყენებული თერმალური რადიაცია შეიძლება გამოითვალოს შემდეგი ფორმულით:

სადაც,

• Q არის თერმალური რადიაცია W/m$^2$

• ϵ არის საგარემოს ემისივობა (0 < ϵ < 1)

• σ არის სტეფან-ბოლცმანის მუდმივა W/m$2$K$4$

• T არის აბსოლუტური ტემპერატურა კელვინებში

რადიაციული პირომეტრი შედგება სამიდან სამ მთავარი კომპონენტისგან:

• ლინზა ან მირათი აგროვებს და ფოკუსირებს საგარემოს თერმალურ რადიაციას რეცეივერის ელემენტზე.

• რეცეივერის ელემენტი თერმალურ რადიაციას გარდაქმნის ელექტრონულ სიგნალად. ეს შეიძლება იყოს რეზისტორული ტერმომეტრი, ტერმოკუპლი ან ფოტოდეტექტორი.

• რეგისტრაციის ინსტრუმენტი ჩაწერს ან დაწერს ტემპერატურის ჩანაწერს ელექტრონული სიგნალის საფუძველზე. ეს შეიძლება იყოს მილივოლტმეტრი, გალვანომეტრი ან ციფრული დისპლეი.

რადიაციული პირომეტრების ტიპები

რადიაციული პირომეტრები ძირითადად არიან ორი ტიპის: ფიქსირებული ფოკუსის ტიპი და ცვლადი ფოკუსის ტიპი.

ფიქსირებული ფოკუსის ტიპის რადიაციული პირომეტრი

ფიქსირებული ფოკუსის ტიპის რადიაციული პირომეტრი არის გრძელი ტუბული, რომელიც მარჯვნივ მარცხნივ აქვს узкий апертуру и выпуклое зеркало сзади.

სენსიტიური ტერმოკუპლი დათვლილია დაშორებით კონკავური ზერკალის წინ, რომლის საფარველი თერმალური რადიაცია საგარემოდან არის არაფერი და არაფერი კონკავური ზერკალის მიერ და ფოკუსირებული ტერმოკუპლის ცხენი კრების ზე. ტერმოკუპლში შექმნილი ემფი შემდეგ ზომავს მილივოლტმეტრის ან გალვანომეტრის მიერ, რომელიც შეიძლება დირექტულად კალიბრირდეს ტემპერატურით. ამ ტიპის პირომეტრის ადვილი მხარე არის ის, რომ ის არ არის საჭირო ადგილის შეცვლა საგარემოს და ინსტრუმენტს შორის, რადგან ზერკალი ყოველთვის ფოკუსირებს რადიაციას ტერმოკუპლზე. თუმცა, ამ ტიპის პირომეტრის ზომავლის შეზღუდული დიაპაზონი არის და ის შეიძლება დაზიანდეს ტყავის ან ლინზის ზერკალზე ან ლინზზე.

ცვლადი ფოკუსის ტიპის რადიაციული პირომეტრი

ცვლადი ფოკუსის ტიპის რადიაციული პირომეტრი აქვს რეგულირებადი კონკავური ზერკალი, რომელიც დამზადებულია მაღალი გლანცის სტალისგან.

საგარემოდან მიღებული თერმალური რადიაცია პირველად იღება ზერკალის მიერ და შემდეგ უკან უკან არის არდებული შავი თერმოკუპლის დისკზე, რომელიც შედგება პატარა თითქმის ან ვერცხლის დისკიდან, რომელზეც სამართავი კრებების მართვა არის დახარისხებული. საგარემოს ხელისუფლების ხედი შეიძლება იხილოს დისკზე ხედის მიერ და მთავარი ზერკალის ცენტრული ხვრელის მიერ. მთავარი ზერკალის მდებარეობა რეგულირებულია იმ დროს, როდესაც ფოკუსი ემთხვევა დისკს. თერმოკუპლის გათბობა დისკზე თერმალური ხედის მიერ იწვევს ემფს, რომელიც შემდეგ ზომავს მილივოლტმეტრის ან გალვანომეტრის მიერ. ამ ტიპის პირომეტრის ადვილი მხარე არის ის, რომ ის შეიძლება ზომავს ტემპერატურებს ფართო დიაპაზონში და შეიძლება ზომავს უხილავი სხეულების რადიაციას. თუმცა, ამ ტიპის პირომეტრისთვის საჭიროა საკუთარი რეგულირება და გამორჩევა ზუსტი შედეგებისთვის.

რადიაციული პირომეტრების სიმართლეები და უსამართლოებები

რადიაციული პირომეტრები არიან სხვა ტიპის ტემპერატურის სენსორებთან შედარებით რამდენიმე სიმართლეები და უსამართლოებები.