Che cos'è il pirometro: principio di funzionamento e suoi tipi

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Viene chiamata la quantità fisica che può essere descritta come calore o freddezza di qualsiasi oggetto o sostanza temperatura . Può essere misurato in diverse unità e scale in base alle esigenze. La temperatura di qualsiasi materiale può essere misurata utilizzando diversi metodi e dispositivi. I dispositivi di misurazione della temperatura vengono utilizzati per misurare il livello di energia della proprietà fisica o di qualsiasi sostanza. Secondo la proprietà fisica del materiale, la temperatura può essere misurata utilizzando questi metodi come termometri (liquido in vetro), elettrico resistenza termometro, termometro a radiazione / termometri a infrarossi / pirometri, termocoppia , diodo al silicio, dispositivi bimetallici, dispositivi a bulbo e capillare, gas a volume costante e termometri a gas a pressione. L'unità SI della temperatura è Kelvin (k), oltre a questo, può essere misurata nelle scale Celcius (C) e Fahrenheit (F). Questo articolo discute cos'è il pirometro, il principio di funzionamento, i tipi, i vantaggi, gli svantaggi e le applicazioni.

Cos'è il pirometro?

Il pirometro è anche noto come termometro a infrarossi o termometro a radiazioni o termometro senza contatto utilizzato per rilevare la temperatura della temperatura superficiale di un oggetto, che dipende dalla radiazione (infrarossa o visibile) emessa dall'oggetto. I pirometri agiscono come fotorilevatori per la proprietà di assorbire energia e misurare l'intensità delle onde EM a qualsiasi lunghezza d'onda.




Questi sono usati per misurare forni ad alta temperatura. Questi dispositivi possono misurare la temperatura in modo molto accurato, preciso, puro visivamente e rapidamente. I pirometri sono disponibili in diversi intervalli spettrali (poiché metalli - intervalli di onde corte e intervalli di onde lunghe non metalliche).

Pirometro-diagramma

diagramma pirometro



I pirometri a colori vengono utilizzati per misurare la radiazione emessa dall'oggetto durante la misurazione della temperatura. Questi possono misurare la temperatura dell'oggetto in modo molto accurato. Quindi gli errori di misurazione sono molto bassi con questi dispositivi.

I pirometri a colori vengono utilizzati per determinare il rapporto tra due intensità di radiazione con due intervalli spettrali. Questi sono disponibili in serie di Metis M3 e H3 e portatili portatili Capella C3 in diverse versioni.

I pirometri ad alta velocità vengono utilizzati per la temperatura più rapidamente e rapidamente rispetto ai dispositivi M3. Questi sono disponibili in combinazione con pirometri a 1 colore e 2 colori. Questi dispositivi possono creare chiari profili di temperatura di oggetti in rapido movimento e controllare il livello di temperatura adeguato.


Principio di funzionamento del pirometro

I pirometri sono i dispositivi di misurazione della temperatura utilizzati per rilevare la temperatura dell'oggetto e la radiazione elettromagnetica emessa dall'oggetto. Questi sono disponibili in diversi intervalli spettrali. In base alla gamma spettrale, i pirometri sono classificati in pirometri a 1 colore, pirometri a 2 colori e pirometri ad alta velocità.

Il principio di base del pirometro è che misura la temperatura dell'oggetto rilevando il calore / radiazione emessa dall'oggetto senza entrare in contatto con l'oggetto. Registra il livello di temperatura in base all'intensità della radiazione emessa. Il pirometro ha due componenti di base come il sistema ottico e i rivelatori che vengono utilizzati per misurare la temperatura superficiale dell'oggetto.

Quando si prende un oggetto la cui temperatura superficiale deve essere misurata con il pirometro, il sistema ottico cattura l'energia emessa dall'oggetto. Quindi la radiazione viene inviata al rilevatore, che è molto sensibile alle onde di radiazione. L'uscita del rilevatore si riferisce al livello di temperatura dell'oggetto dovuto alla radiazione. Si noti che la temperatura del rilevatore analizzata utilizzando il livello di radiazione è direttamente proporzionale alla temperatura dell'oggetto.

La radiazione emessa da ogni oggetto mirato con la sua temperatura effettiva supera la temperatura assoluta (-273,15 gradi centigradi). Questa radiazione emessa viene chiamata Infrarosso, che è al di sopra della luce rossa visibile nello spettro elettromagnetico. L'energia irradiata viene utilizzata per rilevare la temperatura dell'oggetto e viene convertita in segnali elettrici con l'ausilio di un rilevatore.

Tipi di pirometro

Per rilevare la temperatura del diverso oggetto, i pirometri sono classificati in 2 tipi. Sono,

  • Pirometri ottici
  • Pirometri a infrarossi / radiazioni

Pirometri ottici

Questi sono uno dei tipi di pirometri utilizzati per rilevare la radiazione termica dello spettro visibile. La temperatura degli oggetti caldi misurata dipenderà dalla luce visibile che emettono. I pirometri ottici sono in grado di fornire un confronto visivo tra una sorgente di luce calibrata e la superficie dell'oggetto mirato. Quando la temperatura del filamento e la superficie dell'oggetto sono le stesse, l'intensità della radiazione termica causata dal filamento si fonde e nella superficie dell'oggetto mirato e diventa invisibile. Quando si verifica questo processo, la corrente che passa attraverso il filamento viene convertita in un livello di temperatura.

Pirometro ottico

pirometro ottico

Pirometri a infrarossi o radiazioni

Questi pirometri sono progettati per rilevare la radiazione termica nella regione dell'infrarosso, che di solito si trova a una distanza di 2-14 um. Misura la temperatura di un oggetto mirato dalla radiazione emessa. Questa radiazione può essere diretta a una termocoppia per convertirla in segnali elettrici. Perché la termocoppia è in grado di generare una corrente maggiore pari al calore emesso. I pirometri a infrarossi sono costituiti da materiali piroelettrici come il polivinilidene fluoruro (PVDF), il solfato di triglicina (TGS) e il tantalato di litio (LiTaO3).

Pirometro a radiazioni o infrarossi

pirometro a radiazioni o infrarossi

Vantaggi e svantaggi

Di solito, i pirometri vengono confrontati con i termometri e presentano anche alcuni vantaggi e svantaggi durante l'utilizzo.

I vantaggi del pirometro sono

  • Può misurare la temperatura dell'oggetto senza alcun contatto con l'oggetto. Questa è chiamata misurazione senza contatto.
  • Ha un tempo di risposta veloce
  • Buona stabilità durante la misurazione della temperatura dell'oggetto.
  • Può misurare diversi tipi di temperatura degli oggetti a distanze variabili.

Gli svantaggi del pirometro sono

  • I pirometri sono generalmente robusti e costosi
  • La precisione del dispositivo può essere influenzata dalle diverse condizioni come polvere, fumo e radiazioni termiche.

Applicazioni

Pirometri sono utilizzati in diverse applicazioni come,

  • Per misurare la temperatura di oggetti in movimento o oggetti costanti da una distanza maggiore.
  • Nelle industrie metallurgiche
  • Nelle industrie di fusione
  • Mongolfiere per misurare il calore nella parte superiore del pallone
  • Caldaie a vapore per misurare la temperatura del vapore
  • Per misurare la temperatura di metalli liquidi e materiali altamente riscaldati.
  • Per misurare la temperatura del forno.

Domande frequenti

1). Qual è la differenza tra termometro e pirometro

Un termometro è un dispositivo di misurazione della temperatura (misurazione a contatto) e il pirometro è un termometro a rilevamento remoto e un dispositivo di misurazione senza contatto per alte temperature

2). Cos'è un pirometro ottico?

Dispositivi di misurazione della temperatura senza contatto che funzionano sul principio della luminosità dell'oggetto mirato e della luminosità del filamento all'interno del pirometro.

3). Quali dispositivi vengono utilizzati per misurare le temperature?
  • Termometri, termocoppie, pirometri, termometri (liquidi in vetro)
  • Termometro a resistenza elettrica
  • Termometro a radiazione / Termometri a infrarossi
  • Termocoppia
  • Diodo al silicio
  • Dispositivi bimetallici
  • Dispositivi a bulbo e capillari
  • Termometri per gas a volume costante e gas a pressione
4). Come misuriamo la temperatura?

Viene misurato con il termometro calibrato in diverse scale di temperatura come la scala Celsius (gradi centigradi indicati come gradi C), scala Fahrenheit e scala Kelvin (K).

5). Qual è l'unità SI della temperatura?

L'unità SI della temperatura è Kelvin (K).