Физическая величина, которую можно описать как жаркость или холод любого объекта или вещества, называется температура . Его можно измерить в различных единицах и масштабах в соответствии с требованиями. Температуру любого материала можно измерить с помощью различных методов и устройств. Устройства для измерения температуры используются для измерения уровня энергии физического свойства или любого вещества. В зависимости от физических свойств материала температуру можно измерить с помощью таких методов, как термометры (жидкость в стакане), электрическая сопротивление термометр, радиационный термометр / инфракрасные термометры / пирометры, термопара , кремниевый диод, биметаллические устройства, колбы и капиллярные устройства, газовые термометры постоянного объема и давления газа. Единица измерения температуры в системе СИ - Кельвин (k), кроме этого, она может быть измерена в шкале Цельсия (C) и шкале Фаренгейта (F). В этой статье обсуждается, что такое пирометр, принцип работы, типы, преимущества, недостатки и области применения.

Что такое пирометр?

Пирометр также известен как инфракрасный термометр или радиационный термометр или бесконтактный термометр, используемый для определения температуры поверхности объекта, которая зависит от излучения (инфракрасного или видимого), испускаемого объектом. Пирометры действуют как фотодетектор из-за способности поглощать энергию и измерять интенсивность электромагнитных волн на любой длине волны.

Они используются для измерения высокотемпературных печей. Эти устройства могут измерять температуру очень точно, точно, визуально и быстро. Пирометры доступны в разных спектральных диапазонах (поскольку металлы - коротковолновые, а неметаллы - длинноволновые).

схема пирометра

Цветные пирометры используются для измерения излучения, испускаемого объектом во время измерения температуры. Они могут очень точно измерить температуру объекта. Следовательно, ошибки измерения у этих устройств очень низкие.

“типы фильтров в обработке сигналов ”

Цветные пирометры используются для определения соотношения двух интенсивностей излучения с двумя спектральными диапазонами. Они доступны в сериях Metis M3 и H3 и портативных портативных компьютерах Capella C3 в различных версиях.

Быстродействующие пирометры используются для измерения температуры быстрее и быстрее, чем устройства M3. Они доступны в комбинации с одноцветными и двухцветными пирометрами. Эти устройства могут создавать четкие температурные профили быстро движущихся объектов и контролировать соответствующий уровень температуры.

Принцип работы пирометра

Пирометры - это устройства для измерения температуры, используемые для определения температуры объекта и электромагнитного излучения, испускаемого объектом. Они доступны в разных спектральных диапазонах. По спектральному диапазону пирометры подразделяются на одноцветные пирометры, двухцветные пирометры и высокоскоростные пирометры.

Основной принцип работы пирометра заключается в том, что он измеряет температуру объекта, ощущая тепло / излучение, исходящее от объекта, без контакта с ним. Он регистрирует уровень температуры в зависимости от интенсивности испускаемого излучения. Пирометр состоит из двух основных компонентов, таких как оптическая система и детекторы, которые используются для измерения температуры поверхности объекта.

Когда берется любой объект, температура поверхности которого должна быть измерена пирометром, оптическая система улавливает энергию, излучаемую объектом. Затем излучение направляется на детектор, который очень чувствителен к волнам излучения. Выходной сигнал детектора относится к уровню температуры объекта из-за излучения. Обратите внимание, что температура детектора, анализируемая с использованием уровня излучения, прямо пропорциональна температуре объекта.

Излучение, испускаемое каждым объектом с его фактической температурой, превышает абсолютную температуру (-273,15 градусов по Цельсию). Это испускаемое излучение называется инфракрасным, которое находится над видимым красным светом в электромагнитном спектре. Излучаемая энергия используется для определения температуры объекта и преобразуется в электрические сигналы с помощью детектора.

Типы пирометров

Для определения температуры различных объектов пирометры делятся на 2 типа. Они есть,

Оптические пирометры
Инфракрасные / радиационные пирометры

Оптические пирометры

Это один из типов пирометров, используемых для регистрации теплового излучения видимого спектра. Измеренная температура горячих объектов будет зависеть от излучаемого ими видимого света. Оптические пирометры способны обеспечить визуальное сравнение откалиброванного источника света и поверхности целевого объекта. Когда температура нити накала и поверхности объекта одинакова, интенсивность теплового излучения, вызванного нитью накала, сливается с поверхностью целевого объекта и становится невидимой. Когда происходит этот процесс, ток, проходящий через нить накала, преобразуется в уровень температуры.

оптический пирометр

Инфракрасные или радиационные пирометры

Эти пирометры предназначены для обнаружения теплового излучения в инфракрасной области, которая обычно находится на расстоянии 2–14 мкм. Он измеряет температуру целевого объекта по испускаемому излучению. Это излучение можно направить на термопару для преобразования в электрические сигналы. Потому что термопара способна генерировать более высокий ток, равный выделяемому теплу. Инфракрасные пирометры состоят из пироэлектрических материалов, таких как поливинилиденфторид (PVDF), триглицинсульфат (TGS) и танталат лития (LiTaO3).

радиационный или инфракрасный пирометр

Преимущества недостатки

Обычно пирометры сравнивают с термометрами и также имеют некоторые преимущества и недостатки при использовании.

Преимущества пирометра:

Он может измерять температуру объекта без какого-либо контакта с ним. Это называется бесконтактным измерением.
У него быстрое время отклика
Хорошая стабильность при измерении температуры объекта.
Он может измерять температуру различных типов объектов на разных расстояниях.

Недостатки пирометра:

Пирометры обычно прочные и дорогие.
Точность устройства может быть снижена из-за различных условий, таких как пыль, дым и тепловое излучение.

Приложения

Пирометры используются в различных приложениях, таких как,

Для измерения температуры движущихся объектов или постоянных объектов с большего расстояния.
В металлургической промышленности
В металлургической промышленности
Воздушные шары для измерения тепла в верхней части баллона
Паровые котлы для измерения температуры пара
Для измерения температуры жидких металлов и сильно нагретых материалов.
Для измерения температуры печи.

FAQs

1). В чем разница между термометром и пирометром

Термометр - это устройство для измерения температуры (контактное измерение), а пирометр - это термометр с дистанционным зондированием и бесконтактное устройство для измерения высоких температур.

2). Что такое оптический пирометр?

Приборы для бесконтактного измерения температуры, работающие по принципу яркости целевого объекта и яркости нити накала внутри пирометра.

3). Какие приборы используются для измерения температуры?

Термометры, термопары, пирометры, термометры (жидкость в стекле)
Электрический термометр сопротивления
Радиационный термометр / Инфракрасные термометры
Термопара
Кремниевый диод
Биметаллические устройства
Колбы и капиллярные устройства
Газовые термометры постоянного объема и давления

4). Как мы измеряем температуру?

Он измеряется термометром, откалиброванным в различных температурных шкалах, таких как шкала Цельсия (шкала Цельсия обозначается как градусы C), шкала Фаренгейта и шкала Кельвина (K).