Kaj je pirometer: načelo dela in njegove vrste

Kaj je pirometer: načelo dela in njegove vrste

Imenuje se fizična količina, ki jo lahko opišemo kot vročino ali hladnost katerega koli predmeta ali snovi temperatura . Merimo ga lahko v različnih enotah in tehtnicah glede na zahteve. Temperaturo katerega koli materiala lahko izmerimo z različnimi metodami in napravami. Naprave za merjenje temperature se uporabljajo za merjenje ravni energije fizikalnih lastnosti ali katere koli snovi. Glede na fizikalne lastnosti materiala lahko temperaturo izmerimo s pomočjo teh metod termometri (tekočina v steklu), električna odpornost termometer, sevalni termometer / infrardeči termometri / pirometri, termočlen , silicijeve diode, bimetalne naprave, žarnice in kapilarne naprave, plin s konstantno prostornino in tlačni plinski termometri. Enota temperature SI je Kelvin (k), razen te pa jo je mogoče izmeriti v Celcijevi lestvici (C) in Fahrenheitovi lestvici (F). Ta članek obravnava, kaj je pirometer, načelo delovanja, vrste, prednosti, slabosti in aplikacije.



Kaj je pirometer?

Pirometer je znan tudi kot infrardeči termometer ali radiacijski termometer ali brezkontaktni termometer, ki se uporablja za zaznavanje temperature površinske temperature predmeta, ki je odvisna od sevanja (infrardečega ali vidnega), ki ga oddaja predmet. Pirometri delujejo kot fotodetektor zaradi lastnosti absorpcije energije in merjenja jakosti EM vala pri kateri koli valovni dolžini.


Ti se uporabljajo za merjenje visokotemperaturnih peči. Te naprave lahko zelo natančno, natančno, čisto vizualno in hitro izmerijo temperaturo. Pirometri so na voljo v različnih spektralnih območjih (od kovin do kratkovalovnih in nekovinskih dolgih valovnih območjih).





Diagram pirometer

pirometer-diagram

Barvni pirometri se uporabljajo za merjenje sevanja, ki ga oddaja predmet med merjenjem temperature. Ti lahko zelo natančno izmerijo temperaturo predmeta. Zato so merilne napake pri teh napravah zelo majhne.



Barvni pirometri se uporabljajo za določanje razmerja dveh intenzitet sevanja z dvema spektralnima območjema. Na voljo so v serijah Metis M3 in H3 ter prenosnih prenosnih računalnikih Capella C3 v različnih različicah.

Hitri pirometri se uporabljajo za hitrejše in hitrejše temperaturiranje kot naprave M3. Na voljo so v kombinaciji z enobarvnimi in dvobarvnimi pirometri. Te naprave lahko ustvarijo jasne temperaturne profile hitro premikajočih se predmetov in nadzorujejo ustrezno raven temperature.


Delovno načelo pirometra

Pirometri so naprave za merjenje temperature, ki se uporabljajo za zaznavanje temperature predmeta in elektromagnetnega sevanja, ki ga oddaja predmet. Na voljo so v različnih spektralnih območjih. Glede na spektralno območje so pirometri razvrščeni v 1-barvne pirometre, 2-barvne pirometre in hitre pirometre.

Osnovno načelo pirometra je, da meri temperaturo predmeta tako, da zazna toploto / sevanje, ki ga oddaja predmet, ne da bi prišlo do stika s predmetom. Zapiše raven temperature, odvisno od jakosti oddanega sevanja. Pirometer ima dve osnovni komponenti, kot sta optični sistem in detektorji, ki se uporabljajo za merjenje površinske temperature predmeta.

Ko posnamete kateri koli predmet, katerega površinsko temperaturo je treba izmeriti s pirometrom, optični sistem zajame energijo, ki jo odda objekt. Nato se sevanje pošlje na detektor, ki je zelo občutljiv na valove sevanja. Izhod detektorja se nanaša na raven temperature predmeta zaradi sevanja. Upoštevajte, da je temperatura detektorja, analiziranega z uporabo stopnje sevanja, neposredno sorazmerna s temperaturo predmeta.

Sevanje, ki ga oddaja vsak ciljni objekt z njegovo dejansko temperaturo, presega absolutno temperaturo (-273,15 stopinj Celzija). To sevanje se imenuje infrardeče, ki je nad vidno rdečo svetlobo v elektromagnetnem spektru. Izsevana energija se uporablja za zaznavanje temperature predmeta in se s pomočjo detektorja pretvori v električne signale.

Vrste pirometrov

Za zaznavanje temperature različnih predmetov so pirometri razvrščeni v 2 vrsti. So,

  • Optični pirometri
  • Infrardeči / sevalni pirometri

Optični pirometri

To je ena od vrst pirometrov, ki se uporabljajo za zaznavanje toplotnega sevanja vidnega spektra. Izmerjena temperatura vročih predmetov bo odvisna od vidne svetlobe, ki jo oddajajo. Optični pirometri so sposobni zagotoviti vizualno primerjavo med kalibriranim svetlobnim virom in površino cilja. Ko je temperatura žarilne nitke in površine predmeta enaka, se intenzivnost toplotnega sevanja, ki nastane zaradi žarilne nitke, združi v površino ciljnega predmeta in postane nevidna. Ko se ta postopek zgodi, se tok, ki gre skozi žarilno nitko, pretvori v nivo temperature.

Optični pirometer

optično-pirometer

Infrardeči ali sevalni pirometri

Ti pirometri so namenjeni zaznavanju toplotnega sevanja v infrardeči regiji, ki je običajno na razdalji 2-14um. Meri temperaturo ciljanega predmeta od oddanega sevanja. To sevanje lahko usmerimo v termočlen, da se pretvori v električne signale. Ker je termočlen sposoben ustvariti večji tok, enak oddani toploti. Infrardeči pirometri so sestavljeni iz piroelektričnih materialov, kot so poliviniliden fluorid (PVDF), triglicin sulfat (TGS) in litijev tantalat (LiTaO3).

Sevalni ali infrardeči pirometer

sevanje ali infrardeči pirometer

Prednosti / slabosti

Običajno se pirometri primerjajo s termometri in imajo med uporabo tudi nekaj prednosti in slabosti.

Prednosti pirometra so

  • Lahko meri temperaturo predmeta brez kakršnega koli stika s predmetom. To se imenuje brezkontaktno merjenje.
  • Ima hiter odzivni čas
  • Dobra stabilnost pri merjenju temperature predmeta.
  • Na različnih razdaljah lahko meri različne vrste temperature predmeta.

Slabosti pirometra so

  • Pirometri so na splošno robustni in dragi
  • Na natančnost naprave lahko vplivajo različni pogoji, kot so prah, dim in toplotno sevanje.

Aplikacije

Pirometri se uporabljajo v različnih aplikacijah, kot so,

  • Za merjenje temperature premikajočih se predmetov ali stalnih predmetov z večje razdalje.
  • V metalurški industriji
  • V talilni industriji
  • Baloni z vročim zrakom za merjenje toplote na vrhu balona
  • Parni kotli za merjenje temperature pare
  • Za merjenje temperature tekočih kovin in močno ogrevanih materialov.
  • Za merjenje temperature peči.

Pogosta vprašanja

1). Kakšna je razlika med termometrom in pirometrom

Termometer je naprava za merjenje temperature (kontaktno merjenje), Pyrometer pa daljinsko zaznavni termometer in brezkontaktna merilna naprava za visoke temperature

2). Kaj je optični pirometer?

Naprave za brezkontaktno merjenje temperature, ki delujejo na principu svetlosti ciljanega predmeta in svetlosti žarilne nitke znotraj pirometra.

3). Katere naprave se uporabljajo za merjenje temperature?
  • Termometri, termočleni, pirometri, termometri (tekočina v steklu)
  • Termometer z električnim uporom
  • Sevalni termometer / Infrardeči termometri
  • Termočlen
  • Silicijeva dioda
  • Bimetalne naprave
  • Naprave za žarnice in kapilare
  • Termometri za plin s konstantno prostornino in tlakom
4). Kako merimo temperaturo?

Izmeri se s termometrom, umerjenim v različnih temperaturnih lestvicah, kot so Celzijeva lestvica (stopinja Celzija, označena kot stopinje C), Fahrenheitova lestvica in Kelvinova lestvica (K).

5). Kaj je SI enota temperature?

Enota temperature SI je Kelvin (K).