Tiek saukts fiziskais lielums, ko var raksturot kā jebkura priekšmeta vai vielas karstumu vai aukstumu temperatūra . To var izmērīt dažādās vienībās un mērogos atbilstoši prasībai. Jebkura materiāla temperatūru var izmērīt, izmantojot dažādas metodes un ierīces. Temperatūras mērīšanas ierīces tiek izmantotas, lai mērītu fizikālo īpašību vai jebkuras vielas enerģijas līmeni. Atkarībā no materiāla fizikālajām īpašībām temperatūru var izmērīt, izmantojot šādas metodes: termometri (šķidrums stiklā), elektrisks pretestība termometrs, radiācijas termometrs / infrasarkanie termometri / pirometri, termopāra , silīcija diode, bimetāla ierīces, spuldžu un kapilāru ierīces, pastāvīga tilpuma gāzes un spiediena gāzes termometri. SI temperatūras vienība ir Kelvins (k), izņemot to, un to var izmērīt pēc Celsija skalas (C) un Fārenheita skalas (F). Šajā rakstā ir apspriests, kas ir pirometrs, darbības princips, veidi, priekšrocības, trūkumi un lietojumi.
Kas ir pirometrs?
Pirometrs ir pazīstams arī kā infrasarkanais termometrs vai radiācijas termometrs vai bezkontakta termometrs, ko izmanto, lai noteiktu objekta virsmas temperatūru, kas ir atkarīga no objekta izstarotā (infrasarkanā vai redzamā) starojuma. Pirometri darbojas kā fotodetektors, jo tie absorbē enerģiju un mēra EM viļņu intensitāti jebkurā viļņa garumā.
Tos izmanto, lai mērītu augstas temperatūras krāsnis. Šīs ierīces var ļoti precīzi, precīzi, vizuāli un ātri izmērīt temperatūru. Pirometri ir pieejami dažādos spektrālajos diapazonos (jo metāli - īsu viļņu diapazoni un nemetālu - garu viļņu diapazoni).
pirometra diagramma
Krāsu pirometrus izmanto, lai mērītu izstarojumu, ko izstaro objekts temperatūras mērīšanas laikā. Tie var ļoti precīzi izmērīt objekta temperatūru. Tādējādi mērīšanas kļūdas šajās ierīcēs ir ļoti zemas.
Krāsu pirometrus izmanto, lai noteiktu divu starojuma intensitātes attiecību ar diviem spektrālajiem diapazoniem. Tie ir pieejami sērijās Metis M3 un H3 un portatīvie portatīvie datori Capella C3 dažādās versijās.
Ātrgaitas pirometri tiek izmantoti temperatūras noteikšanai ātrāk un ātrāk nekā M3 ierīces. Tie ir pieejami kombinācijā ar 1 un 2 krāsu pirometriem. Šīs ierīces var izveidot skaidrus ātri kustīgu objektu temperatūras profilus un kontrolēt atbilstošu temperatūras līmeni.
Pirometra darbības princips
Pirometri ir temperatūras mērīšanas ierīces, ko izmanto, lai noteiktu objekta temperatūru un no objekta izstaroto elektromagnētisko starojumu. Tie ir pieejami dažādos spektrālajos diapazonos. Pamatojoties uz spektrālo diapazonu, pirometri tiek klasificēti vienkrāsainos, divkrāsu un ātrgaitas pirometros.
Pirometra pamatprincips ir tāds, ka tas mēra objekta temperatūru, uztverot no objekta izstaroto siltumu / starojumu, nesaskaroties ar objektu. Tas reģistrē temperatūras līmeni atkarībā no izstarotā starojuma intensitātes. Pirometram ir divas pamatkomponenti, piemēram, optiskā sistēma un detektori, kurus izmanto objekta virsmas temperatūras mērīšanai.
Kad tiek uzņemts kāds objekts, kura virsmas temperatūra jāmēra ar pirometru, optiskā sistēma uztvers no objekta izstaroto enerģiju. Tad starojums tiek nosūtīts uz detektoru, kas ir ļoti jutīgs pret radiācijas viļņiem. Detektora izeja attiecas uz objekta temperatūras līmeni starojuma dēļ. Ņemiet vērā, ka detektora temperatūra, kas analizēta, izmantojot radiācijas līmeni, ir tieši proporcionāla objekta temperatūrai.
Katra mērķētā objekta izstarotā radiācija ar faktisko temperatūru pārsniedz absolūto temperatūru (-273,15 grādi pēc Celsija). Šo izstaroto starojumu sauc par infrasarkano staru, kas atrodas virs redzamās sarkanās gaismas elektromagnētiskajā spektrā. Izstarotā enerģija tiek izmantota objekta temperatūras noteikšanai, un tā ar detektora palīdzību tiek pārveidota elektriskos signālos.
Pirometra veidi
Lai noteiktu dažādu objektu temperatūru, pirometri tiek iedalīti 2 tipos. Viņi ir,
- Optiskie pirometri
- Infrasarkanie / radiācijas pirometri
Optiskie pirometri
Šie ir viens no pirometru veidiem, ko izmanto redzamā spektra siltuma starojuma noteikšanai. Izmērīto karsto priekšmetu temperatūra būs atkarīga no redzamās gaismas, ko tie izstaro. Optiskie pirometri spēj vizuāli salīdzināt kalibrētu gaismas avotu un mērķa objekta virsmu. Kad kvēldiega un objekta virsmas temperatūra ir vienāda, tad kvēldiega dēļ radītā siltuma starojuma intensitāte saplūst mērķa objekta virsmā un kļūst neredzama. Kad notiek šis process, strāva, kas iet caur kvēldiegu, tiek pārveidota par temperatūras līmeni.
optiskais-pirometrs
Infrasarkanie vai radiācijas pirometri
Šie pirometri ir paredzēti, lai noteiktu termisko starojumu infrasarkanajā reģionā, kas parasti atrodas 2-14um attālumā. Tas mēra mērķa objekta temperatūru no izstarotā starojuma. Šo starojumu var novirzīt uz termopāri, lai pārveidotu elektriskos signālos. Tā kā termoelements spēj radīt lielāku strāvu, kas vienāda ar izstaroto siltumu. Infrasarkanie pirometri sastāv no piroelektriskiem materiāliem, piemēram, polivinilidēnfluorīds (PVDF), triglicīna sulfāts (TGS) un litija tantalāts (LiTaO3).
starojums vai infrasarkanais pirometrs
Priekšrocības / trūkumi
Parasti pirometrus salīdzina ar termometriem, un to lietošanas laikā tiem ir arī dažas priekšrocības un trūkumi.
Pirometra priekšrocības ir
- Tas var izmērīt objekta temperatūru bez jebkāda kontakta ar objektu. To sauc par bezkontakta mērīšanu.
- Tam ir ātrs reakcijas laiks
- Laba stabilitāte, mērot objekta temperatūru.
- Tas var izmērīt dažāda veida objekta temperatūru dažādos attālumos.
Pirometra trūkumi ir
- Pirometri parasti ir izturīgi un dārgi
- Ierīces precizitāti var ietekmēt dažādi apstākļi, piemēram, putekļi, dūmi un termiskais starojums.
Pieteikumi
Pirometri tiek izmantoti dažādās lietojumprogrammās, piemēram,
- Lai izmērītu kustīgu objektu vai nemainīgu priekšmetu temperatūru no lielāka attāluma.
- Metalurģijas nozarēs
- Kausēšanas nozarēs
- Karstā gaisa baloni siltuma mērīšanai balona augšdaļā
- Tvaika katli tvaika temperatūras mērīšanai
- Lai izmērītu šķidro metālu un stipri sasildītu materiālu temperatūru.
- Lai izmērītu krāsns temperatūru.
Bieži uzdotie jautājumi
1). Kāda ir atšķirība starp termometru un pirometru
Termometrs ir temperatūras mērīšanas ierīce (kontakta mērīšana), un pirometrs ir tālvadības termometrs un bezkontakta mērīšanas ierīce augstām temperatūrām
2). Kas ir optiskais pirometrs?
Bezkontakta temperatūras mērīšanas ierīces, kas darbojas pēc mērķa objekta spilgtuma un kvēldiega spilgtuma pirometra iekšpusē.
3). Kādas ierīces tiek izmantotas temperatūras mērīšanai?
- Termometri, termopāri, pirometri, termometri (šķidrums stiklā)
- Elektriskās pretestības termometrs
- Radiācijas termometrs / Infrasarkanie termometri
- Termopāra
- Silīcija diode
- Bimetāla ierīces
- Spuldzes un kapilāru ierīces
- Pastāvīga tilpuma gāzes un spiediena gāzes termometri
4). Kā mēs mēra temperatūru?
To mēra ar termometru, kas kalibrēts dažādās temperatūras skalās, piemēram, pēc Celsija skalas (Centigrade, kas apzīmēta kā grādi C), Fārenheita skala un Kelvina skala (K).
5). Kāda ir SI temperatūras vienība?
SI temperatūras vienība ir Kelvins (K).
