Radiatsiya Pirometri: Teploshunoslik Sensori

Radiatsiya pirametri - bu uzoq masofadagi obyektni ishlab chiqarilgan issiqlik radiatsiyasini aniqlaydi. Bu temperatur sensori boshqa sohibqirroq va RTD (resistance temperature detector) kabi termometrlar bilan farq qilishi uchun obyektga yoki uning issiqlik aloqasiga ega bo'lishi shart emas. Radiatsiya pirametrlari asosan 750°C dan yuqori temperaturani o'lida, bu yerda issiqlikli obyekt bilan fizik aloqa mumkin emas yoki istalgan holatda kerak emas.

Radiatsiya pirametri nima?

Radiatsiya pirametri - bu obyektning ishlab chiqarilgan issiqlik radiatsiyasini aniqlaydi. Obyektning ishlab chiqarilgan issiqlik radiatsiyasi uning temperaturasiga va emissivitetiga bog'liq. Stefan-Boltzmann qonuni bo'yicha, bir jism tomonidan ishlab chiqarilgan umumiy issiqlik radiatsiyasi quyidagicha hisoblanadi:

Bu erda,

• Q - W/m$^2$ da ishlab chiqarilgan issiqlik radiatsiyasi

• ϵ - jismning emissiviteti (0 < ϵ < 1)

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

• T - Kelvin da mutlak temperatura

Radiatsiya pirametri uchta asosiy komponentdan iborat:

• Linza yoki aynacha obyektning ishlab chiqarilgan issiqlik radiatsiyasini qabul qilib, qabul qiluvchi elementga to'g'ri soladi.

• Qabul qiluvchi element ishlab chiqarilgan issiqlik radiatsiyasini elektr energiyasiga aylantiradi. Bu element sohibqirroq, termokoplik yoki fotosensor bo'lishi mumkin.

• Rekordlovchi qurilma elektr signaliga asosan temperaturani ko'rsatadi yoki saqlaydi. Bu millivoltmetr, galvanometr yoki raqamli displey bo'lishi mumkin.

Radiatsiya pirametr turlari

Radiatsiya pirametrlari asosan ikki turda mavjud: sabit fokusli va o'zgaruvchan fokusli.

Sabit fokusli radiatsiya pirametri

Sabit fokusli radiatsiya pirametri uzun tubka, oldi tomonga qisqacha ochiq va orqa tomonga konkav aynacha ega.

Konkav aynacha oldidan moslashgan masofada sohibqirroq joylashtiriladi, shunda obyekt tomonidan ishlab chiqarilgan issiqlik radiatsiyasi aynacha tomonidan sohibqirroqning issiqlik junksiyoniga to'g'ri solinadi. Sohibqirroqda yaratilgan EMF millivoltmetr yoki galvanometr orqali o'lidi, bu temperaturaga to'g'ri tarjima qilinadi. Bu turdagi pirametrning afzalligi, unda obyekt va qurilma orasidagi masofani o'zgartirish talab qilinmaydi, chunki aynacha har doim sohibqirroqka radiatsiyani to'g'ri soladi. Biroq, bu turdagi pirametr cheklangan o'lchov diapazoniga ega va aynacha yoki linzaning ustida toz yoki qir yuz berishi mumkin.

O'zgaruvchan fokusli radiatsiya pirametri

O'zgaruvchan fokusli radiatsiya pirametri ayrim nuqtalarda moslasha oladigan konkav aynacha ega.

Obyekt tomonidan ishlab chiqarilgan issiqlik radiatsiyasi avval aynacha tomonidan qabul qilinadi, keyin diskka noqish orqali to'g'ri solinadi. Disk orqali obyektning ko'rinadigan surati kuzatilishi mumkin. Asosiy aynachaning joylashuvi disk bilan moslasha oladi. Diskning issiqlik siyosatining ishlab chiqarilgan EMF millivoltmetr yoki galvanometr orqali o'lidi. Bu turdagi pirametrning afzalligi, u keng temperatur diapazonini o'lida va ko'rinmas parlarini ham o'lida. Biroq, bu turdagi pirametr aniq o'lchov uchun dikkatli moslash va tarqatish talab qiladi.

Radiatsiya pirametrning afzalliklari va kamchiliklari

Radiatsiya pirametrlari boshqa temperatur sensorlari bilan solishtirilganda ba'zi afzalliklari va kamchiliklari mavjud.

Ba'zi afzalliklari:

• Ular 600°C dan yuqori temperaturani o'lida, bu yerda boshqa sensorlar eritilishi yoki zarar ko'lishi mumkin.

• Ular obyekt bilan fizik aloqa talab qilinmaydi, bu yerda kontaminatsiya, korrozsiya yoki interferentsiya oldini olinadi.

• Ular tez javob beradi va katta chiqishga ega.

• Ular korroziv atmosfera yoki elektromagnit maydonlar tomonidan kam ta'sir qiladi.

Ba'zi kamchiliklari:

• Ular chiziqli emas skala va emissivitet o'zgarishlari, aralashuvchi gazlar yoki buharlar, ambient temperatura o'zgarishlari yoki optik komponentlardagi toz oldindan xato paydo bo'lishi mumkin.

• Ular aniq o'lchov uchun kalibratsiya va servis talab qiladi.

• Ular qimmat va ishlatishda murakkab bo'lishi mumkin.

Radiatsiya pirametrning qo'llanmalar

Radiatsiya pirametrlari yuqori temperaturani o'z ichiga oladigan yoki obyekt bilan fizik aloqa imkoniyati yoki istak yo'q industriyaviy qo'llanmalarda keng qo'llaniladi.

Bir qancha misollar:

• Pechalar, katlanmanlar, furnacalar, ovnlar va hokazo temperaturalarini o'lida.

• Qaynar metallar, steklo, keramika va hokazo temperaturalarini o'lida.

• Yonma, plazma, lazery va hokazo temperaturalarini o'lida.

• Roller, transport bandlari, tel va hokazo harakat qiluvchi obyektlarning temperaturasini o'lida.

• Divarlar, tufang, trubkalar va hokazo katta sathlar orasidagi o'rtacha temperaturani o'lida.

Xulosa

Radiatsiya pirametri uzoq masofadagi obyektning ishlab chiqarilgan issiqlik radiatsiyasini aniqlaydi. Bu temperatur sensori boshqa sohibqirroq va RTD (resistance temperature