Co to jest pirometr: zasada działania i jej rodzaje

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





Nazywa się wielkość fizyczną, którą można opisać jako ciepło lub zimno dowolnego przedmiotu lub substancji temperatura . Można go mierzyć w różnych jednostkach i skalach zgodnie z wymaganiami. Temperaturę dowolnego materiału można mierzyć różnymi metodami i urządzeniami. Urządzenia do pomiaru temperatury służą do pomiaru poziomu energii właściwości fizycznej lub dowolnej substancji. Zgodnie z fizycznymi właściwościami materiału, temperaturę można mierzyć za pomocą takich metod, jak termometry (płyn w szkle), elektryczny odporność termometr, termometr promieniowania / termometry na podczerwień / pirometry, termoelement , dioda krzemowa, urządzenia bimetaliczne, urządzenia bimetalowe i kapilarne, termometry gazowe o stałej objętości i ciśnieniowe. Jednostką temperatury w układzie SI jest Kelvin (k), poza tym można ją mierzyć w skali Celsjusza (C) i Fahrenheita (F). W tym artykule omówiono, czym jest pirometr, zasada działania, typy, zalety, wady i zastosowania.

Co to jest pirometr?

Pirometr jest również nazywany termometrem na podczerwień lub termometrem promieniowania lub termometrem bezkontaktowym używanym do wykrywania temperatury powierzchni obiektu, która zależy od promieniowania (podczerwonego lub widzialnego) emitowanego przez obiekt. Pirometry pełnią funkcję fotodetektora ze względu na zdolność pochłaniania energii i pomiaru natężenia fali elektromagnetycznej przy dowolnej długości fali.




Służą do pomiaru w piecach wysokotemperaturowych. Urządzenia te mogą mierzyć temperaturę bardzo dokładnie, precyzyjnie, czysto wizualnie i szybko. Pirometry są dostępne w różnych zakresach widmowych (od metali - zakresy fal krótkich i niemetali - zakresy fal długich).

Schemat pirometru

pirometr-diagram



Pirometry kolorowe służą do pomiaru promieniowania emitowanego przez obiekt podczas pomiaru temperatury. Mogą one bardzo dokładnie mierzyć temperaturę obiektu. Stąd błędy pomiarowe w tych urządzeniach są bardzo niskie.

Pirometry kolorowe służą do określania stosunku dwóch natężeń promieniowania w dwóch zakresach widmowych. Są one dostępne w serii Metis M3 i H3 oraz przenośnych urządzeń Capella C3 w różnych wersjach.

Pirometry o dużej prędkości są używane do szybszego i szybszego pomiaru temperatury niż urządzenia M3. Są one dostępne w połączeniu z pirometrami 1-kolorowymi i 2-kolorowymi. Urządzenia te mogą tworzyć wyraźne profile temperaturowe szybko poruszających się obiektów i kontrolować odpowiedni poziom temperatury.


Zasada działania pirometru

Pirometry to urządzenia do pomiaru temperatury używane do wykrywania temperatury obiektu i promieniowania elektromagnetycznego emitowanego przez obiekt. Są one dostępne w różnych zakresach widmowych. Na podstawie zakresu widmowego pirometry są podzielone na pirometry 1-kolorowe, pirometry 2-kolorowe i pirometry o dużej szybkości.

Podstawowa zasada działania pirometru polega na tym, że mierzy on temperaturę obiektu poprzez wykrywanie ciepła / promieniowania emitowanego przez obiekt bez kontaktu z obiektem. Rejestruje poziom temperatury w zależności od intensywności emitowanego promieniowania. Pirometr ma dwa podstawowe komponenty, takie jak układ optyczny i detektory, które służą do pomiaru temperatury powierzchni obiektu.

Kiedy pobierany jest obiekt, którego temperatura powierzchni ma być mierzona pirometrem, układ optyczny wychwytuje energię emitowaną przez ten obiekt. Następnie promieniowanie jest wysyłane do detektora, który jest bardzo wrażliwy na fale promieniowania. Moc czujnika odnosi się do poziomu temperatury obiektu w wyniku promieniowania. Należy zauważyć, że temperatura detektora analizowana przy użyciu poziomu promieniowania jest wprost proporcjonalna do temperatury obiektu.

Promieniowanie emitowane przez każdy obiekt docelowy wraz z jego rzeczywistą temperaturą wykracza poza temperaturę bezwzględną (-273,15 stopni Celsjusza). To emitowane promieniowanie jest określane jako podczerwień, która znajduje się powyżej widzialnego światła czerwonego w widmie elektromagnetycznym. Energia wypromieniowana jest wykorzystywana do pomiaru temperatury obiektu i za pomocą detektora zamieniana jest na sygnały elektryczne.

Rodzaje pirometrów

Aby wykryć temperaturę różnych obiektów, pirometry są podzielone na 2 typy. Oni są,

  • Pirometry optyczne
  • Pirometry na podczerwień / promieniowanie

Pirometry optyczne

To jeden z rodzajów pirometrów służących do wykrywania promieniowania cieplnego w zakresie widzialnym. Temperatura mierzonych gorących obiektów będzie zależeć od światła widzialnego, które emitują. Pirometry optyczne są w stanie zapewnić wizualne porównanie między skalibrowanym źródłem światła a powierzchnią obiektu docelowego. Gdy temperatura żarnika i powierzchni obiektu są takie same, intensywność promieniowania cieplnego wywołanego przez żarnik łączy się z powierzchnią obiektu docelowego i staje się niewidoczna. Kiedy zachodzi ten proces, prąd przepływający przez żarnik zamieniany jest na poziom temperatury.

Pirometr optyczny

pirometr optyczny

Pirometry na podczerwień lub promieniowanie

Pirometry te są przeznaczone do wykrywania promieniowania cieplnego w zakresie podczerwieni, które zwykle znajduje się w odległości 2-14um. Mierzy temperaturę obiektu docelowego na podstawie emitowanego promieniowania. To promieniowanie może być skierowane do termopary w celu przekształcenia w sygnały elektryczne. Ponieważ termopara jest w stanie generować wyższy prąd równy emitowanemu ciepłu. Pirometry na podczerwień składają się z materiałów piroelektrycznych, takich jak polifluorek winylidenu (PVDF), siarczan triglicyny (TGS) i tantalan litu (LiTaO3).

Pirometr promieniowania lub podczerwieni

pirometr na podczerwień lub promieniowanie

Zalety wady

Zwykle pirometry są porównywane z termometrami, a także mają pewne zalety i wady podczas użytkowania.

Zalety pirometru to

  • Może mierzyć temperaturę obiektu bez kontaktu z obiektem. Nazywa się to pomiarem bezkontaktowym.
  • Ma szybki czas reakcji
  • Dobra stabilność podczas pomiaru temperatury przedmiotu.
  • Może mierzyć różne rodzaje temperatury obiektów w różnych odległościach.

Wady pirometru to

  • Pirometry są na ogół wytrzymałe i drogie
  • Na dokładność urządzenia mogą mieć wpływ różne warunki, takie jak kurz, dym i promieniowanie cieplne.

Aplikacje

Pirometry są używane w różnych aplikacjach, takich jak:

  • Do pomiaru temperatury poruszających się lub stałych obiektów z większej odległości.
  • W przemyśle metalurgicznym
  • W przemyśle hutniczym
  • Balony na ogrzane powietrze do pomiaru ciepła w górnej części balonu
  • Kotły parowe do pomiaru temperatury pary
  • Do pomiaru temperatury ciekłych metali i materiałów o wysokiej temperaturze.
  • Do pomiaru temperatury pieca.

FAQs

1). Jaka jest różnica między termometrem a pirometrem

Termometr to urządzenie do pomiaru temperatury (pomiar stykowy), a pirometr to termometr z teledetekcją i bezkontaktowym urządzeniem do pomiaru wysokich temperatur

2). Co to jest pirometr optyczny?

Bezkontaktowe urządzenia do pomiaru temperatury, które działają na zasadzie jasności docelowego obiektu i jasności żarnika wewnątrz pirometru.

3). Jakie urządzenia są używane do pomiaru temperatury?
  • Termometry, termopary, pirometry, termometry (ciecz w szkle)
  • Elektryczny termometr oporowy
  • Termometr promieniowania / Termometry na podczerwień
  • Termoelement
  • Dioda krzemowa
  • Urządzenia bimetaliczne
  • Urządzenia bańkowe i kapilarne
  • Termometry gazowe o stałej objętości i ciśnieniowe
4). Jak mierzymy temperaturę?

Jest mierzony za pomocą termometru skalibrowanego w różnych skalach temperatur, takich jak skala Celsjusza (Celsjusza oznaczana jako stopnie C), Fahrenheit i Kelvin (K).

5). Jaka jest jednostka temperatury w układzie SI?

Jednostką temperatury w układzie SI jest kelwin (K).