Какво е Pyrometer: Принцип на работа и неговите типове

Какво е Pyrometer: Принцип на работа и неговите типове

Нарича се физическото количество, което може да се опише като горещина или студенина на който и да е предмет или вещество температура . Може да се измерва в различни единици и скали според изискването. Температурата на всеки материал може да бъде измерена с помощта на различни методи и устройства. Устройствата за измерване на температурата се използват за измерване на енергийното ниво на физическото свойство или което и да е вещество. Според физическите свойства на материала температурата може да бъде измерена чрез използване на тези методи като термометри (течност в стъкло), електрическа съпротива термометър, радиационен термометър / инфрачервени термометри / пирометри, термодвойка , силициев диод, биметални устройства, крушки и капилярни устройства, газ с постоянен обем и термометри под налягане. Единицата за температура SI е Келвин (k), освен тази, тя може да бъде измерена в скали на Целзий (C) и скала по Фаренхайт (F). Тази статия разглежда какво е пирометър, принцип на работа, типове, предимства, недостатъци и приложения.



Какво е пирометър?

Пирометърът е известен още като инфрачервен термометър или радиационен термометър или безконтактен термометър, използван за откриване на температурата на повърхностната температура на обекта, която зависи от излъчването (инфрачервено или видимо), излъчвано от обекта. Пирометрите действат като фотодетектор поради свойството да поглъщат енергия и да измерват интензивността на ЕМ вълната при всяка дължина на вълната.


Те се използват за измерване на високотемпературни пещи. Тези устройства могат да измерват температурата много точно, прецизно, чисто визуално и бързо. Пирометрите се предлагат в различни спектрални диапазони (тъй като металите - къси вълни и неметали - дълги вълни).





Пирометър-диаграма

пирометър-диаграма

Цветните пирометри се използват за измерване на излъчването, излъчвано от обекта по време на измерването на температурата. Те могат да измерват температурата на обекта много точно. Следователно грешките в измерването са много ниски при тези устройства.



Цветните пирометри се използват за определяне на съотношението на две интензитети на излъчване с два спектрални диапазона. Те се предлагат в серии от Metis M3 и H3 и преносими преносими устройства Capella C3 в различни версии.

Високоскоростните пирометри се използват за температура по-бързо и бързо от устройствата M3. Те се предлагат в комбинация с едноцветни и двуцветни пирометри. Тези устройства могат да създават ясни температурни профили на бързо движещи се обекти и да контролират адекватното ниво на температурата.


Принцип на работа на пирометъра

Пирометрите са устройства за измерване на температурата, използвани за откриване на температурата на обекта и електромагнитното излъчване, излъчвано от обекта. Те се предлагат в различни спектрални диапазони. Въз основа на спектралния диапазон, пирометрите се класифицират в 1-цветни пирометри, 2-цветни пирометри и високоскоростни пирометри.

Основният принцип на пирометъра е, че той измерва температурата на обекта, като усеща топлината / лъчението, излъчвано от обекта, без да осъществява контакт с обекта. Той записва нивото на температурата в зависимост от интензивността на излъчваната радиация. Пирометърът има два основни компонента като оптична система и детектори, които се използват за измерване на повърхностната температура на обекта.

Когато се вземе обект, чиято повърхностна температура трябва да се измери с пирометъра, оптичната система ще улавя енергията, излъчвана от обекта. След това излъчването се изпраща към детектора, който е много чувствителен към вълните на излъчване. Изходът на детектора се отнася до нивото на температурата на обекта поради радиацията. Имайте предвид, че температурата на детектора, анализирана чрез използване на нивото на радиация, е право пропорционална на температурата на обекта.

Радиацията, излъчвана от всеки прицелен обект с неговата действителна температура, надхвърля абсолютната температура (-273,15 градуса по Целзий). Това излъчено лъчение се нарича инфрачервено, което е над видимата червена светлина в електромагнитния спектър. Излъчената енергия се използва за откриване на температурата на обекта и тя се преобразува в електрически сигнали с помощта на детектор.

Видове пирометър

За да открият температурата на различния обект, пирометрите се класифицират в 2 типа. Те са,

  • Оптични пирометри
  • Инфрачервени / радиационни пирометри

Оптични пирометри

Това са един от видовете пирометри, използвани за откриване на топлинно излъчване на видимия спектър. Температурата на измерваните горещи обекти ще зависи от видимата светлина, която излъчват. Оптичните пирометри са способни да осигурят визуално сравнение между калибриран източник на светлина и повърхността на целевия обект. Когато температурата на нажежаемата жичка и повърхността на обекта е еднаква, тогава интензивността на топлинното излъчване, причинено от нажежаемата жичка, се слива и влиза в повърхността на целевия обект и става невидима. Когато този процес се случи, токът, преминаващ през нажежаемата жичка, се преобразува в температурно ниво.

Оптично-пирометър

оптично-пирометър

Инфрачервени или радиационни пирометри

Тези пирометри са предназначени да откриват топлинно излъчване в инфрачервената област, което обикновено е на разстояние 2-14um. Той измерва температурата на целевия обект от излъчената радиация. Това излъчване може да бъде насочено към термодвойка, за да се преобразува в електрически сигнали. Тъй като термодвойката е способна да генерира по-висок ток, равен на отделената топлина. Инфрачервените пирометри се състоят от пироелектрични материали като поливинилиден флуорид (PVDF), триглицин сулфат (TGS) и литиев танталат (LiTaO3).

Радиационен или инфрачервен пирометър

радиация или инфрачервен пирометър

Предимства недостатъци

Обикновено пирометрите се сравняват с термометрите и имат някои предимства и недостатъци, докато се използват.

Предимствата на пирометъра са

  • Той може да измерва температурата на обекта без никакъв контакт с обекта. Това се нарича безконтактно измерване.
  • Има бързо време за реакция
  • Добра стабилност при измерване на температурата на обекта.
  • Той може да измерва различните видове температура на обекта на променливи разстояния.

Недостатъците на пирометъра са

  • Пирометрите обикновено са здрави и скъпи
  • Точността на устройството може да бъде засегната поради различните условия като прах, дим и топлинна радиация.

Приложения

Пирометри се използват в различни приложения като,

  • За измерване на температурата на движещи се обекти или постоянни обекти от по-голямо разстояние.
  • В металургичната индустрия
  • В топилните индустрии
  • Балони с горещ въздух за измерване на топлината в горната част на балона
  • Парни котли за измерване на температурата на парата
  • За измерване на температурата на течни метали и силно загряващи се материали.
  • За измерване на температурата на пещта.

Често задавани въпроси

1). Каква е разликата между термометър и пирометър

Термометърът е устройство за измерване на температурата (контактно измерване), а Пирометърът е дистанционен термометър и безконтактно измервателно устройство за високи температури

2). Какво е оптичен пирометър?

Безконтактни устройства за измерване на температурата, които работят на принципа на яркостта на целевия обект и яркостта на нажежаемата жичка вътре в пирометъра.

3). Какви устройства се използват за измерване на температури?
  • Термометри, термодвойки, пирометри, термометри (течност в стъкло)
  • Термометър с електрическо съпротивление
  • Радиационен термометър / Инфрачервени термометри
  • Термодвойка
  • Силициев диод
  • Биметални устройства
  • Луковични и капилярни устройства
  • Термометри за газ с постоянен обем и газ под налягане
4). Как измерваме температурата?

Измерва се с термометър, калибриран в различни температурни скали като скалата на Целзий (по Целзий, обозначена като градуси С), скалата на Фаренхайт и скалата на Келвин (К).

5). Каква е SI единицата за температура?

Единицата за температура SI е Келвин (K).