 |
 |
Do bezkontaktowego pomiaru temperatury ciał stałych i cieczy służą pirometry.
W DACPOL Dostępne są pirometry ręczne, w obudowie miniaturowej oraz w obudowie wodoodpornej. Zakresy mierzonych temperatur pirometrów ręcznych są od -40ºC do 500ºC i od -30ºC do 350ºC, a pirometrów miniaturowych od 0ºC do 300ºC oraz od 0ºC do 600ºC. Stacjonarne pirometry światłowodowe mierzą temperaturę w zakresie od 200ºC do 3000ºC.
Pirometry wykorzystują zależność natężenia promieniowania emitowanego przez nagrzane ciało do jego temperatury. Zakres promieniowania wykorzystywanego w pirometrii wynosi od 0,4 do 20µm i obejmuje zarówno promieniowanie widzialne jak i podczerwone.
W zależności od wykorzystywanego zakresu długości fal promieniowania temperaturowego można rozróżnić następujące rodzaje pirometrów: - radiacyjne (całkowitego promieniowania)
- fotoelektryczne (elementem pomiarowym jest fotoelement)
- pasmowe (wykorzystują określone pasmo promieniowania temperaturowego)
- monochromatyczne (wykorzystują jedną długość fali)
- dwubarwowe (zasada pomiaru polega na porównaniu natężenia promieniowania dwóch fal o różnych długościach)
W każdym pirometrze można wyróżnić następujące części składowe:
- układ optyczny, którego zadaniem jest skupienie promieniowania na detektorze
- detektor promieniowania (fotoelement, termoelement)
- układ przetwarzający sygnał z detektora
- wskaźnik lub wyświetlacz wielkości mierzonej temperatury
Fotoelektryczne detektory promieniowania:
- detektory fotoprzewodzące (fotorezystory) – wykonane z siarczku ołowiu (PbS), selenku ołowiu (PbSe), siarczku kadmu (CdS), tellurku ołowiu (PbTe) umieszczane na podłożu szklanym. Czułość detektorów fotoprzewodzących jest funkcją długości fali padającego promieniowania.
- detektory fotowoltaiczne (fotoogniwa) – zasada działania polega na powstawaniu potencjału elektrycznego pomiędzy dwiema warstwami metalu proporcjonalnego do natężenia promieniowania. Proste w budowie i wytrzymałe mechanicznie, budowane głównie z krzemu, selenu, arsenku indu i antymonku indu.
- detektory fotoemisyjne – zasada działania polega na emisji elektronów z powierzchni fotokatody, na którą pada promieniowanie. Fotokatoda i anoda znajdująsięw bańce szklanej wypełnionej gazem obojętnym lub próżni. Sygnałwyjściowy jest zależny od temperatury otoczenia, dlatego wymagająukładu kompensacyjnego lub termostatyzowania.
W praktyce do pomiaru niskich temperatur najczęściej stosowane są termostosy (TP, PE), natomiast do pomiaru temperatur średnich i wysokich detektory PbS, PbSe, Ge, Si, InGaAs.

Wykonanie dokładnego pomiaru temperatury przy pomocy pirometru wiąże się z dokładnym ustawieniem współczynnika emisyjności w zależności od badanego ciała. Poniższa tabela przedstawia przykładowe wartości ustawienia współczynnika emisyjności dla pirometru, gdzie detektorem jest InGaAs mierzący natężenie promieniowania temperaturowego fali o długości 1,55 µm
Material |
Emisyjnosc |
Material |
Emisyjnosc |
Material |
Emisyjnosc |
Aluminium |
0,09..0,4 |
Stal |
0,3..0,85 |
Mosiadz |
0,18..0,7 |
Chrom |
0,34..0,8 |
Nikiel |
0,25..0,85 |
Ceramika |
0,5 |
Kobalt |
0,28..0,65 |
Magnes |
0,24..0,75 |
Azbest |
0,9 |
Miedz |
0,05..0,8 |
Olów |
0,28..0,65 |
Wegiel |
0,85 |
Zloto |
0,02 |
Cynk |
0,32..0,55 |
Cement |
0,7 |
Jak widać dla większości przypadków podawany jest zakres, a nie dokładna wartość współczynnika emisyjności. Związane jest to głównie z różną jakością, składem chemicznym i zanieczyszczeniami, jakie mogą znaleźć się w poszczególnych materiałach. Dlatego ustawiając wartość współczynnika emisyjności dla danego materiału zalecane jest dokonanie sprawdzenia temperatury innym czujnikiem (np. termopara, Pt100, inny pirometr).
Ważnym wskaźnikiem charakteryzującym pirometry jest tzw.współczynnik odległości df (distance factor) mówiący o zastosowanej optyce i określający stosunek średnicy pomiarowej do odległości, z jakiej może być dokonywany pomiar.

d=L/df
Ze względu na zastosowanie można wyróżnić dwa rodzaje pirometrów:
• ręczne (przenośne) – służące do szybkiego pomiaru, sprawdzenia lub kontroli temperatury ciał stałych lub cieczy.
• stacjonarne - służące do ciągłego pomiaru temperatury mierzonego ciała, zazwyczaj sygnałem wyjściowym jest sygnał 4...20 mA, który podłączony do nadrzędnego urządzenia (regulatora, sterownika, rejestratora) jest informacją o wielkości mierzonej temperatury. Example) Length = 1000mm
Zobacz więcej informacji na temat pirometrów .
|
 |
 |