Pirimometru tal-Radiżjoni: Sensor tan-Temperatura bla Kontatt

Il-pirimetru ta’ razzjoni huwa apparaġġ li jmisshil temperaturi tal-oġġettijiet miftuħa permezz tal-detizzjoni tal-razzjoni termika li jiġu emessa. Dan tip ta’ sensur tal-temperatura ma jexxiex li jittokka mal-oġġett jew li jkun f’kontatt termiku magħu, kontra l-termometri oħra kif ikunu termokopp u sensuri tal-temperatura tal-resistanza (RTDs). Il-pirimetri ta’ razzjoni huma maqsuma għal misshil tal-temperaturi ħigha kbira ta’ fuq 750°C, fejn il-kontatt fiziku mal-oġġett ħar liema mhux possibli jew desirabbli.

X’huwa l-Pirimetru ta’ Razzjoni?

Il-pirimetru ta’ razzjoni huwa definit bħala sensur tal-temperatura mingħajr kontatt li jistenni l-temperatura tal-oġġett minn wara t-detizzjoni tal-razzjoni termika li jiġu emessa naturalment. Il-razzjoni termika jew l-irradianza tal-oġġett tintuża mill-temperatura tiegħu u l-emissività, li hi misur tal-kum jidhermih l-ħar tal-aħjar minn black body perfetta. Skond it-teorija ta’ Stefan Boltzmann, ir-razzjoni termika totali li jiġu emessa minn ħaddiem tista’ tikseb permezz:

Fejn,

• Q huwa l-razzjoni termika fil-W/m$^2$

• ϵ huwa l-emissività tal-ħaddiem (0 < ϵ < 1)

• σ huwa l-kostanti ta’ Stefan-Boltzmann fil-W/m$2$K$4$

• T huwa l-temperatura assoluta fil-Kelvin

Il-pirimetru ta’ razzjoni huwa meħtieġ minn tliet komponenti prinċipali:

• Lenti jew spejjal jikkollezżaw u jfoċisu l-razzjoni termika minn fuq l-oġġett fuq element reċevitur.

• Element reċevitur li jkonverti l-razzjoni termika fi segnali elektriku. Dawk jistgħu jkunu termometru tal-resistanza, termokopp, jew fotodetettur.

• Strument tal-registrazzjoni li juri jew jireġistra l-lettura tal-temperatura permezz tas-signal elektriku. Dawk jistgħu jkunu millivoltmetru, galvanometru, jew dixitaju.

Tip ta’ Pirimetru ta’ Razzjoni

Hemm żewġ tipi prinċipali ta’ pirimetru ta’ razzjoni: il-tip ta’ fokuss fiss u l-tip ta’ fokuss varjabbli.

Pirimetru ta’ Razzjoni ta’ Fokuss Fiss

Pirimetru ta’ razzjoni ta’ fokuss fiss għandu tub lunġ tal-liema għall-frott tal-apertur tal-front u spejjal konkav tal-baħar.

Termokopp sensitiv huwa post qabel is-spejjal konkav fid-distanza adeguata, bħalissa l-razzjoni termika minn fuq l-oġġett tiġi riflessa mis-spejjal u foqu lil meta l-ħotja tal-termokopp. Il-volttagġ emess fil-termokopp jiġi misuratur permezz ta’ millivoltmetru jew galvanometru, li jistgħu jiġu kalibrati direttament mal-temperatura. L-avvantagg ta’ din is-silġ ta’ pirimetru huwa li mhux neċessarju li jiġi adjustat għal distanzi differenti bejn l-oġġett u l-instrument, għax is-spejjal dejjem ifoqu l-razzjoni ftit il-termokopp. Imma, din is-silġ ta’ pirimetru għandha ampiezza limitata ta’ misshil u tista’ tkun influenzata minn ħalib jew ħasira fuq is-spejjal jew lenti.

Pirimetru ta’ Razzjoni ta’ Fokuss Varjabbli

Pirimetru ta’ razzjoni ta’ fokuss varjabbli għandu spejjal konkav regolabbli mitlaħba sew tal-ħadid.

L-razzjoni termika minn fuq l-oġġett titgħalbu wisq mis-spejjal u mmurra fit-thermoġunċjon blukket tal-kupru jew tas-silġ għal disk żgħir biex il-fili format tal-ġunċjon jingħaqdu. L-immaġni visibbli tal-oġġett tista’ tirriġilu fit-disk permezz ta’ ocular u foras centrale fis-spejjal prinċipali. Il-posizjoni tal-spejjal prinċipali jiġi adjusta salapplikom il-fokuss mal-disk. Ttalben tal-thermoġunċjon għal l-ħar tal-immaġni fit-disk jiġi prodott volttagġ li jiġi misuratur permezz ta’ millivoltmetru jew galvanometru. L-avvantagg ta’ din is-silġ ta’ pirimetru huwa li tista’ timisshi l-temperaturi suġġerenti u tista’ wkoll timisshi l-raqqa mhux visibbli mill-razzjoni. Imma, din is-silġ ta’ pirimetru tereq adjustrament u allinjament attenti għal letturi akkurati.

Avvantaggi u Svantaggi ta’ Pirimetru ta’ Razzjoni

Il-pirimetri ta’ razzjoni għandhom xi avvantaggi u svantaggi konfruntati mal-sensuri oħra tal-temperatura.

Xi avvantaggi huma:

• Jistgħu jimisshil l-temperaturi ħigha kbira ta’ fuq 600°C, fejn is-sensuri oħra jistgħu jidħlu jew jiġu dani.

• Ma jexxiex kontatt fiziku mal-oġġett, li jiviti t-kontaminazzjoni, t-korozzjoni, jew l-interferenza.

• Għandhom vell ta’ risposta veloċi u output għoli.

• Humma infsuġġa minn atmosferi korrożivi jew campi elektromagnetici.

Xi svantaggi huma:

• Għandhom skali non-linear u possibili erori minn varjazzjonijiet tal-emissività, gas jew vapuri intervenienti, varjazzjonijiet tal-temperatura ambient, jew ħalib fuq komponenti optiki.

• Irrequekalibratura u manutenzjoni għal letturi akkurati.

• Jistgħu jiġu karji u komplikati biex jagħmlu.

Aplikazzjonijiet ta’ Pirimetru ta’ Razzjoni

Il-pirimetri ta’ razzjoni huma maqsuma għal aplikazzjonijiet industrjali fejn il-temperaturi ħigha huma involuti jew fejn il-kontatt fiziku mal-oġġett mhux possibli jew desirabbli.

Xi esempi huma:

• Timisshil l-temperatura tal-furni, tal-bojlir, tal-forn, tal-forn, etc.

• Timisshil l-temperatura tal-metalli molta, tal-glass, tal-keramika, etc.

• Timisshil l-temperatura tal-flamm, tal-plasma, tal-laser, etc.

• Timisshil l-temperatura tal-oġġetti moventi kif huma rollers, conveyors, wires, etc.