Kaj je pirometer?

Beseda pirometer izvira iz grških besed pyros, kar pomeni “ogenj”, in meter, kar pomeni “meriti”. Pirometer je naprava, ki določa temperaturo površine z merjenjem sevalne toplote. Na splošno se uporablja v primerih, ko se površine, ki jo je treba meriti, ni mogoče dotakniti, ker se premika ali ker bi bilo to nevarno. Pogoste sorte vključujejo infrardeči pirometer in optični pirometer.

Prvi pirometer je izumil Josiah Wedgewood, angleški lončar iz 18. stoletja. Uporabil je krčenje porcelana pod toploto za spremljanje približnih temperatur v pečeh Wedgewood. Žganje keramike in spremljanje temperature v pečeh ostajata danes ena od glavnih aplikacij pirometrije. Sodobne peči običajno uporabljajo infrardeče pirometre, znane tudi kot sevalni pirometri, za spremljanje njihove temperature.

Infrardeči pirometri uporabljajo infrardečo in vidno svetlobo, ki sevata iz predmeta, za segrevanje termoelementa, naprave, ki ustvarja električni tok, ki napaja merilnik temperature. Goriščna razdalja – točka, kjer ima orodje najmanjšo velikost odčitavanja točke, in vidno polje – kot, pod katerim deluje optika pirometra, sta zelo pomembna za pravilno delovanje infrardečega pirometra. Naprava določi povprečno temperaturo za območje, ki ga meri, tako da, če merjeni predmet ne zapolni vidnega polja pirometra, pride do napake pri merjenju.

Natančne meritve zahtevajo tudi pravilno presojo emisivnosti površine. Infrardeča svetloba, ki prihaja s površine, je pravzaprav vsota treh dejavnikov: odbojnosti — delež sevanja, ki prihaja od drugod in se odbije od površine, ki se meri; transmisivnost – delež sevanja, ki prihaja izza merjenega predmeta in prehaja skozenj; emisivnost — delež infrardečega sevanja, ki se dejansko oddaja iz merjene površine. Te tri vrednosti se gibljejo med nič in eno, skupaj pa seštevajo ena. Infrardeči pirometri najbolje delujejo, če je emisivnost blizu ene, in jih je zelo težko kalibrirati za odsevne kovine in prosojne površine z emisivnostjo 0.2 ali manj.

Druga vrsta, ki se pogosto uporablja, je optični pirometer. Optični pirometer, ki ga je prvič patentiral Everett F. Morse leta 1899, teče tok skozi filament, ki je povezan z merilnikom temperature. Operater gleda skozi okular na žarilno nitko in na merjeno površino. Ker se tok skozi žarilno nitko spreminja, se spreminja tudi temperatura žarilne nitke. Ko se žarnost žarilne nitke ujema z žarilnostjo površine, se lahko temperatura odčita z merilnika. V večini aplikacij so optične pirometre nadomestili infrardeči pirometri, ki ponujajo večjo natančnost v širšem temperaturnem območju, vendar so optični pirometri še vedno v uporabi, zlasti pri merjenju temperatur relativno vročih in majhnih predmetov, kot je žarjenje volframovih žic.