2.4.5. Пірометри випромінювання

 

    Пірометри це засіб вимірювання температури в основу роботи якого покладене використання теплового електромагнітного випромінювання нагрітих тіл. Перевагою пірометрів є безконтактність вимірювання. Але на результати вимірювання впливають багато факторів, які стримують використання пірометрів. Пірометри використовуються для вимірювання великих значень температури і у тих випадках коли неможливо використовувати контактні методи вимірювання температури.


       


       Пірометри повного випромінювання (радіаційні пірометри) використовують закон Стефана-Больцмана для абсолютно чорного тіла. Первинний перетворювач пірометра (рис.2.15) представляє собою термочутливий елемент 2, на який за допомогою спеціальної оптичної системи 1 концентрується лучиста енергія тіла, температура якого визначається. В якості термочутливих елементів широко використовуються мініатюрні батареї які складаються з (від 10 до 300) послідовно з’єднаних термопар


    


Великого розповсюдження набули інфрачервоневі пірометри (рис. 2.35) принцип дії яких оснований на вимірюванні абсолютного значення амплітуди електромагнітного випромінюваня від об’єкта в інфрачервоне вій частині спектру і наступним перетворенням вимірюваного значення у температуру.


      

В квазімонохроматичних (оптичних) пірометрах мірою температури є енергетична яскравість об’єкта, яка визначається візуально або за допомогою фотоелектричних пристроїв. У пірометрі (2.36) потік випромінювання нагрітого тіла збирається об’єктивом 1 і проектується на площину нитки розжарюванняяскравість якої можна змінювати реостатом R. Відбувається візуальне порівняння кольору нагрітого тіла з кольором нитки розжарювання (еталоном). Вибирають таке положення  реостата при якому яскравість нагрітого тіла і нитки розжарення стануть однаковими, тобто нитку розжарення не буде видно (середнє положення).

              

    У пірометрах спектрального відношення температура оцінюється по відношенню яскравостей розжареного тіла у двох вибраних областях спектру, наприклад червоної і синьої. Зі зміною температури буде змінюватись співвідношення яскравості цих випромінювань. У пірометрах спектрального відношення випромінювання від об’єкта вимірювання через об’єктив подається на фотоелемент перед яким встановлений диск який обертається і у якому встановлені два світофільтра – червоний і синій. Тобто фотоелемент почергово освітлюється або червоним або синім світлом. Імпульси обробляються електронною схемою і перетворюються у значення, яке відповідає значенню температури.

        

    До переваг пірометрів можливо віднести: вимірювання надвисоких температур, безконтактиний метод, можливість передачі сигналу на відстань.

       

   В якості недоліків необхідно відмітити: низьку точність, високу ціну, складність, малу ремонтоздатність.


НУХТ-ІАСУ 2014