A fizikai mennyiséget, amely bármely tárgy vagy anyag forróságának vagy hidegségének nevezhető, nevezzük hőfok . Különböző egységekben és skálákban mérhető a követelménynek megfelelően. Bármely anyag hőmérséklete különböző módszerekkel és eszközökkel mérhető. Hőmérsékletmérő eszközöket használnak a fizikai tulajdonság vagy bármely anyag energiaszintjének mérésére. Az anyag fizikai tulajdonságai szerint a hőmérsékletet ilyen módszerekkel lehet mérni hőmérők (folyadék üvegben), elektromos ellenállás hőmérő, sugárzó hőmérő / infravörös hőmérők / pirométerek, hőelem , szilícium-dióda, bimetál eszközök, izzó- és kapilláris készülékek, állandó térfogatú gáz- és nyomásgáz-hőmérők. A hőmérséklet SI mértékegysége Kelvin (k), ettől eltekintve Celcius-skálán (C) és Fahrenheit-skálán (F) mérhető. Ez a cikk a pirométert, a működési elvet, a típusokat, az előnyöket, a hátrányokat és az alkalmazásokat tárgyalja.
Mi az a pirométer?
A pirométer infravörös hőmérőnek vagy sugárzási hőmérőnek vagy érintés nélküli hőmérőnek is ismert, amelyet az objektum felületi hőmérsékletének hőmérsékletének észlelésére használnak, amely a tárgyból kibocsátott (infravörös vagy látható) sugárzástól függ. A pirométerek fotodetektorként működnek, mivel elnyelik az energiát és mérik az EM hullám intenzitását bármely hullámhosszon.
Ezeket magas hőmérsékletű kemencék mérésére használják. Ezek az eszközök nagyon pontosan, pontosan, vizuálisan és gyorsan meg tudják mérni a hőmérsékletet. A pirométerek különböző spektrális tartományokban állnak rendelkezésre (mivel a fémek - rövid hullámtartományok és a nemfémek hosszú hullámtartományok).
pirométer-diagram
Színes pirométerekkel mérjük a tárgyból a hőmérséklet mérése során kibocsátott sugárzást. Ezek nagyon pontosan meg tudják mérni az objektum hőmérsékletét. Ezért ezeknél az eszközöknél a mérési hibák nagyon alacsonyak.
Színes pirométerekkel határozható meg két sugárzási intenzitás aránya két spektrális tartományban. Ezek a Metis M3 és H3 sorozatban, valamint a hordozható Capella C3 hordozható eszközök sorozatában állnak rendelkezésre különböző verziókban.
A nagy sebességű pirométereket gyorsabban és gyorsabban szokták hőmérsékletezni, mint az M3 eszközöket. Ezek 1 és 2 színű pirométerekkel kombinálva kaphatók. Ezek az eszközök tiszta hőmérsékletprofilokat hozhatnak létre a gyorsan mozgó tárgyakról, és szabályozhatják a megfelelő hőmérsékleti szintet.
A pirométer működési elve
A pirométerek azok a hőmérsékletmérő eszközök, amelyeket az objektum hőmérsékletének és a tárgyból kibocsátott elektromágneses sugárzás detektálására használnak. Ezek különböző spektrális tartományokban állnak rendelkezésre. A spektrumtartomány alapján a pirométereket egyszínű pirométerekre, kétszínű pirométerekre és nagy sebességű pirométerekre osztják.
A pirométer alapelve, hogy az objektum hőmérsékletét úgy méri, hogy érzékeli a tárgyból kibocsátott hőt / sugárzást anélkül, hogy kapcsolatba kerülne a tárggyal. A kibocsátott sugárzás intenzitásától függően rögzíti a hőmérsékleti szintet. A pirométer két alapkomponenssel rendelkezik, például optikai rendszerrel és detektorokkal, amelyek az objektum felületi hőmérsékletének mérésére szolgálnak.
Ha olyan tárgyat veszünk, amelynek felületi hőmérsékletét a pirométerrel kell mérni, az optikai rendszer megfogja a tárgyból kibocsátott energiát. Ezután a sugárzást elküldik a detektorhoz, amely nagyon érzékeny a sugárhullámokra. A detektor kimenete az objektum sugárzás miatti hőmérsékleti szintjére vonatkozik. Vegye figyelembe, hogy a detektor hőmérséklete a sugárzási szint felhasználásával egyenesen arányos az objektum hőmérsékletével.
Az összes célzott tárgyból a tényleges hőmérsékletével kibocsátott sugárzás meghaladja az abszolút hőmérsékletet (-273,15 Celsius fok). Ezt a kibocsátott sugárzást infravörös néven emlegetik, amely az elektromágneses spektrumban látható vörös fény felett van. A kisugárzott energiát az objektum hőmérsékletének detektálására használják, és detektor segítségével elektromos jelekké alakítják.
A pirométer típusai
A különböző tárgy hőmérsékletének kimutatására a pirométereket 2 típusba sorolják. Ők,
- Optikai pirométerek
- Infravörös / sugárzó pirométerek
Optikai pirométerek
Ez az egyik olyan típusú pirométer, amelyet a látható spektrum hősugárzásának kimutatására használnak. A mért forró tárgyak hőmérséklete az általuk kibocsátott látható fénytől függ. Az optikai pirométerek képesek vizuális összehasonlítást nyújtani egy kalibrált fényforrás és a célzott tárgy felülete között. Amikor az izzószál és a tárgy felülete hőmérséklete megegyezik, akkor az izzószál miatt okozott hősugárzás intenzitása összeolvad a célzott tárgy felületébe és láthatatlanná válik. Amikor ez a folyamat megtörténik, az izzószálon áthaladó áram hőmérsékleti szintre alakul át.
optikai-pirométer
Infravörös vagy sugárzó pirométerek
Ezeket a pirométereket úgy tervezték, hogy érzékeljék a hősugárzást az infravörös régióban, amely általában 2-14 um távolságra van. A kibocsátott sugárzásból méri a megcélzott tárgy hőmérsékletét. Ez a sugárzás egy hőelemre irányítható, hogy elektromos jelekké alakuljon át. Mivel a hőelem képes a kibocsátott hővel megegyező nagyobb áram létrehozására. Az infravörös pirométerek piroelektromos anyagokból állnak, mint például polivinilidén-fluorid (PVDF), triglicin-szulfát (TGS) és lítium-tantalát (LiTaO3).
sugárzás vagy infravörös pirométer
Előnyök hátrányok
Általában a pirométereket összehasonlítják a hőmérőkkel, és használatuk során van néhány előnyük és hátrányuk is.
A pirométer előnyei a következők
- Meg tudja mérni az objektum hőmérsékletét anélkül, hogy bármilyen érintkezésbe kerülne az objektummal. Ezt hívják érintés nélküli mérésnek.
- Gyors válaszideje van
- Jó stabilitás a tárgy hőmérsékletének mérése közben.
- Különböző típusú tárgy hőmérsékletét mérheti változó távolságokon.
A pirométer hátrányai a következők
- A pirométerek általában masszívak és drágák
- A készülék pontosságát befolyásolhatják a különböző körülmények, például a por, a füst és a hősugárzás.
Alkalmazások
Pirométerek különböző alkalmazásokban használják, például
- A mozgó vagy állandó tárgyak hőmérsékletének nagyobb távolságból történő mérése.
- A kohászati iparban
- Az olvasztóiparban
- Hőlégballonok a hő mérésére a ballon tetején
- Gőzkazánok a gőz hőmérsékletének mérésére
- Folyékony fémek és erősen fűtött anyagok hőmérsékletének mérésére.
- A kemence hőmérsékletének mérésére.
GYIK
1). Mi a különbség a hőmérő és a pirométer között
A hőmérő hőmérsékletmérő eszköz (érintésmérés), a Pyrometer pedig távérzékelő hőmérő és érintés nélküli mérőeszköz magas hőmérsékletekhez
2). Mi az optikai pirométer?
Érintés nélküli hőmérsékletmérő eszközök, amelyek a megcélzott tárgy fényerejének és a pirométer belsejében lévő izzószál fényerejének az elvén működnek.
3). Milyen eszközökkel mérik a hőmérsékleteket?
- Hőmérők, hőelemek, pirométerek, hőmérők (folyadék üvegben)
- Elektromos ellenállás hőmérő
- Sugárhőmérő / Infravörös hőmérők
- Hőelem
- Szilícium dióda
- Kétfémes eszközök
- Izzó és kapilláris eszközök
- Állandó térfogatú gáz- és nyomástartalmú gázmérők
4). Hogyan mérjük a hőmérsékletet?
Különböző hőmérsékleti skálákban kalibrált hőmérővel mérik, mint például a Celsius-skála (Celsius-fok C-fok), Fahrenheit-skála és Kelvin-skála (K).
5.) Mi a hőmérséklet SI mértékegysége?
A hőmérséklet SI mértékegysége Kelvin (K).
