Mis on püromeeter: tööpõhimõte ja selle tüübid

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Füüsikalist suurust, mida võib kirjeldada mis tahes eseme või aine kuumuse või külmana, nimetatakse temperatuur . Seda saab vastavalt nõudele mõõta erinevates ühikutes ja skaalades. Mis tahes materjali temperatuuri saab mõõta erinevate meetodite ja seadmete abil. Temperatuuri mõõteseadmeid kasutatakse füüsikaliste omaduste või mis tahes aine energiataseme mõõtmiseks. Materjali füüsikaliste omaduste järgi saab temperatuuri mõõta nende meetodite abil nagu termomeetrid (vedel klaas), elektriline vastupanu termomeeter, kiirgustermomeeter / infrapuna-termomeetrid / püromeetrid, termopaar , ränidiood, bimetallilised seadmed, pirn- ja kapillaarseadmed, püsimahuga gaas ja rõhugaasiga termomeetrid. SI temperatuuriühik on Kelvin (k), seda saab mõõta Celsiuse skaalal (C) ja Fahrenheiti skaalal (F). Selles artiklis käsitletakse püromeetrit, tööpõhimõtet, tüüpe, eeliseid, puudusi ja rakendusi.

Mis on püromeeter?

Püromeetrit tuntakse ka kui infrapuna- või kiirgustermomeetrit või mittekontaktset termomeetrit, mida kasutatakse objekti pinnatemperatuuri temperatuuri tuvastamiseks, mis sõltub objektist eralduvast kiirgusest (infrapuna- või nähtav). Püromeetrid toimivad fotodetektorina omaduse tõttu neelata energiat ja mõõta EM-laine intensiivsust mis tahes lainepikkusel.




Neid kasutatakse kõrgtemperatuuriliste ahjude mõõtmiseks. Need seadmed võimaldavad temperatuuri mõõta väga täpselt, täpselt, visuaalselt ja kiiresti. Püromeetreid on saadaval erinevates spektraalides (kuna metallid - lühikesed ja mittemetallid - pikad).

Püromeeter-skeem

püromeeter-diagramm



Värvipüromeetreid kasutatakse temperatuuri mõõtmise ajal objektist eralduva kiirguse mõõtmiseks. Need võimaldavad objekti temperatuuri väga täpselt mõõta. Seetõttu on nende seadmete mõõtmisvead väga madalad.

Värvipüromeetreid kasutatakse kahe kiirguse intensiivsuse suhte määramiseks kahe spektrivahemikuga. Need on saadaval seeriates Metis M3 ja H3 ning eri versioonides pihuarvutitega Capella C3.

Kiireid püromeetreid kasutatakse temperatuuri kiiremini ja kiiremini kui M3 seadmeid. Need on saadaval koos ühevärviliste ja kahevärviliste püromeetritega. Need seadmed võimaldavad luua kiiresti liikuvate objektide selgeid temperatuuriprofiile ja kontrollida piisavat temperatuuritaset.


Püromeetri tööpõhimõte

Püromeetrid on temperatuuri mõõtmise seadmed, mida kasutatakse objekti temperatuuri ja objektist eralduva elektromagnetilise kiirguse tuvastamiseks. Need on saadaval erinevates spektraalides. Spektrivahemiku põhjal klassifitseeritakse püromeetrid ühevärvilisteks, kahevärvilisteks ja kiireteks püromeetriteks.

Püromeetri põhiprintsiip on see, et see mõõdab objekti temperatuuri, tundes objektist eralduvat soojust / kiirgust, ilma et see objektiga kokku puutuks. See registreerib temperatuuri taseme sõltuvalt kiiratava kiirguse intensiivsusest. Püromeetril on kaks põhikomponenti nagu optiline süsteem ja detektorid, mida kasutatakse objekti pinnatemperatuuri mõõtmiseks.

Kui võetakse objekt, mille pinnatemperatuuri tuleb mõõta püromeetriga, haarab optiline süsteem objektist eralduva energia. Seejärel saadetakse kiirgus detektorisse, mis on kiirguslainete suhtes väga tundlik. Detektori väljund viitab objekti kiirgusest tingitud temperatuuri tasemele. Pange tähele, et kiirgustaseme abil analüüsitud detektori temperatuur on otseselt proportsionaalne objekti temperatuuriga.

Igast sihitud objektist kiirguv kiirgus selle tegeliku temperatuuriga ületab absoluuttemperatuuri (-273,15 Celsiuse kraadi). Seda kiiratud kiirgust nimetatakse infrapunaks, mis asub elektromagnetilises spektris nähtava punase valguse kohal. Kiiratud energiat kasutatakse objekti temperatuuri tuvastamiseks ja see muundatakse detektori abil elektrilisteks signaalideks.

Püromeetri tüübid

Eri objekti temperatuuri tuvastamiseks liigitatakse püromeetrid kahte tüüpi. Nemad on,

  • Optilised püromeetrid
  • Infrapuna- / kiirguspüromeetrid

Optilised püromeetrid

Need on üks tüüpi püromeetreid, mida kasutatakse nähtava spektri soojuskiirguse tuvastamiseks. Mõõdetud kuumade objektide temperatuur sõltub nende eraldatavast nähtavast valgusest. Optilised püromeetrid võimaldavad visuaalselt võrrelda kalibreeritud valgusallikat ja suunatud objekti pinda. Kui hõõgniidi ja eseme pinna temperatuur on ühesugused, siis hõõgniidi mõjul põhjustatud soojuskiirguse intensiivsus sulandub hõõgniidi pinnale ja muutub nähtamatuks. Kui see protsess toimub, muudetakse hõõgniiti läbiv vool temperatuuri tasemeks.

Optiline püromeeter

optiline püromeeter

Infrapuna- või kiirguspüromeetrid

Need püromeetrid on mõeldud termilise kiirguse tuvastamiseks infrapuna piirkonnas, mis on tavaliselt 2-14 um kaugusel. See mõõdab kiiratud kiirgusest sihtmärgi objekti temperatuuri. Seda kiirgust saab suunata termopaarile, et see muunduks elektrilisteks signaalideks. Kuna termopaar on võimeline tekitama suuremat voolu, mis võrdub eraldatava soojusega. Infrapuna-püromeetrid koosnevad püroelektrilistest materjalidest nagu polüvinülideenfluoriid (PVDF), triglütsiinsulfaat (TGS) ja liitiumtantalaat (LiTaO3).

Kiirgus või infrapuna püromeeter

kiirgus või infrapuna püromeeter

Eelised / puudused

Tavaliselt võrreldakse püromeetreid termomeetritega ning neil on kasutamise ajal ka mõningaid eeliseid ja puudusi.

Püromeetri eelised on

  • Sellega saab mõõta objekti temperatuuri ilma objektiga kokku puutumata. Seda nimetatakse mittekontaktseks mõõtmiseks.
  • Sellel on kiire reageerimisaeg
  • Hea stabiilsus objekti temperatuuri mõõtmisel.
  • See võimaldab mõõta erinevat tüüpi objekti temperatuuri erineval kaugusel.

Püromeetri puudused on

  • Püromeetrid on üldiselt vastupidavad ja kallid
  • Seadme täpsust võivad mõjutada erinevad tingimused, nagu tolm, suits ja termiline kiirgus.

Rakendused

Püromeetrid kasutatakse erinevates rakendustes, näiteks

  • Liikuvate objektide või püsivate objektide temperatuuri mõõtmiseks suurema vahemaa tagant.
  • Metallurgiatööstuses
  • Sulatustööstuses
  • Kuumõhupallid ballooni ülaosas oleva soojuse mõõtmiseks
  • Aurukatlad auru temperatuuri mõõtmiseks
  • Vedelate metallide ja tugevalt kuumutatud materjalide temperatuuri mõõtmiseks.
  • Ahju temperatuuri mõõtmiseks.

KKK

1). Mis vahe on termomeetril ja püromeetril

Termomeeter on temperatuuri mõõtmise seade (kontakti mõõtmine) ja püromeeter on kaugseire termomeeter ja mittekontaktne kõrgete temperatuuride mõõtmise seade

2). Mis on optiline püromeeter?

Mittekontaktsed temperatuuri mõõteseadmed, mis töötavad suunatud objekti heleduse ja püromeetri sees oleva hõõgniidi heleduse põhimõttel.

3). Milliseid seadmeid kasutatakse temperatuuri mõõtmiseks?
  • Termomeetrid, termopaarid, püromeetrid, termomeetrid (vedel klaas)
  • Elektritakistuse termomeeter
  • Kiirgustermomeeter / infrapuna termomeetrid
  • Termopaar
  • Ränidiood
  • Bimetallilised seadmed
  • Lambi- ja kapillaarseadmed
  • Konstantse mahuga gaasi- ja rõhugaasitermomeetrid
4). Kuidas me temperatuuri mõõdame?

Seda mõõdetakse termomeetriga, mis on kalibreeritud erinevates temperatuuriskaalades, nagu Celsiuse skaala (Celsiuse kraad, mida tähistatakse kui kraadi C), Fahrenheiti skaala ja Kelvini skaala (K).

5). Mis on SI temperatuuri ühik?

SI temperatuuriühik on Kelvin (K).