Co to jest pirometr?
Słowo „pirometr” pochodzi od greckich słów „ piros” , co oznacza „ogień”, a miernik oznacza „mierzyć”. Pirometr to urządzenie, które określa temperaturę powierzchni na podstawie pomiaru ciepła promieniowania. Zasadniczo stosuje się go w sytuacjach, w których nie można dotknąć mierzonej powierzchni, ponieważ porusza się lub może to być niebezpieczne. Popularne odmiany obejmują pirometr na podczerwień i pirometr optyczny.
Pierwszy pirometr został wynaleziony przez Josiaha Wedgewooda, XVIII-wiecznego angielskiego garncarza. Wykorzystał skurcz porcelany pod wpływem ciepła do monitorowania przybliżonych temperatur w piecach Wedgewood. Wypalanie ceramiki i monitorowanie temperatury w piecach pozostaje obecnie jednym z głównych zastosowań pirometrii. Nowoczesne piece zwykle używają pirometrów na podczerwień, zwanych również pirometrami radiacyjnymi, do monitorowania ich temperatury.
Pirometry na podczerwień wykorzystują promieniowanie podczerwone i widzialne promieniujące od obiektu do podgrzewania termopary, urządzenia wytwarzającego prąd elektryczny, który zasila wskaźnik temperatury. Odległość ogniskowa - punkt, w którym narzędzie ma minimalny rozmiar odczytu punktowego, oraz pole widzenia - kąt, pod którym działa optyka pirometru, są bardzo ważne dla prawidłowego działania pirometru na podczerwień. Urządzenie określa średnią temperaturę dla mierzonego obszaru, więc jeśli mierzony obiekt nie wypełnia pola widzenia pirometru, wystąpi błąd pomiaru.
Precyzyjne pomiary wymagają również prawidłowej oceny emisyjności powierzchni. Światło podczerwone pochodzące z powierzchni jest w rzeczywistości sumą trzech czynników: współczynnik odbicia - proporcja promieniowania pochodzącego z innego miejsca i odbijanego od mierzonej powierzchni; przepuszczalność - proporcja promieniowania dochodzącego zza mierzonego obiektu i przechodzącego przez niego; emisyjność - proporcja promieniowania podczerwonego faktycznie emitowanego z mierzonej powierzchni. Te trzy wartości mieszczą się w przedziale od zera do jednego i razem stanowią jedną. Pirometry na podczerwień działają najlepiej, jeśli emisyjność jest bliska jedności i bardzo trudno jest je skalibrować dla metali odbijających i powierzchni przezroczystych o emisyjności 0,2 lub mniejszej.
Inną powszechnie stosowaną odmianą jest pirometr optyczny. Pirometr optyczny, po raz pierwszy opatentowany przez Everetta F. Morse'a w 1899 r., Przepływa przez filament podłączony do miernika temperatury. Operator patrzy przez okular na żarnik i mierzoną powierzchnię. W miarę zmian prądu w żarniku zmienia się temperatura żarnika. Gdy żarnik żarnika odpowiada żarowi powierzchni, temperaturę można odczytać z miernika. W większości zastosowań pirometry optyczne zostały zastąpione pirometrami na podczerwień, które oferują większą precyzję w szerszym zakresie temperatur, ale pirometry optyczne pozostają w użyciu, szczególnie podczas pomiaru temperatur względnie gorących i małych obiektów, takich jak wyżarzające się druty wolframowe.