Infravörös hőmérő

Egy infravörös hőmérő egy mérőműszer a hőmérséklet a felületének egy objektumot a feketetest-sugárzássugárzás típusú fekete test  - bocsát ki, hogy a infravörös . Az infravörös pirométer kifejezést akkor is használjuk, amikor egy tárgy vagy egy környezet (kemence, tűz, vulkán stb. ) Magas hőmérsékletének méréséről van szó  . Egy ilyen hőmérő néha tévesen nevezik lézer hőmérő , ha segíti a lézer a cél, vagy akár egy érintésmentes hőmérő hangsúlyozni, hogy képes mérni a hőmérséklet a távolból, ellentétben a hagyományos kontakthőmérők.

Történelem és alapismeretek

Isaac Newton kiemeli a fény spektrumát 1666-ban . Megállapítja, hogy a nap fénye áthalad egy prizmán bomlik le sávokat színek úgynevezett „  spektrumok  ”. A 1880 , William Herschel mért relatív energiája minden egyes ilyen zenekarok, köztük túl piros, vagyis az infravörös.

Az 1900-as években Max Planck , Joseph Stefan , Ludwig Boltzmann , Wilhelm Wien és Gustav Kirchhoff tudósok megfogalmazták az elektromágneses spektrum alapvető egyenleteit , valamint az infravörös sugárzási energiájának egyenleteit . Az infravörös pirométer fogalmát Charles R. Darling írta ki a Pyrometry 1911- ben című könyvében . Az 1930-as évek elektronikájának megjelenése lehetővé teszi az első ilyen típusú hőmérők iparosítását, amelyek ma már klasszikus mérőeszközök személyes, ipari és tudományos alkalmazásokhoz .

Elv

Az infravörös (IR) hőmérő az infravörös spektrális sávban kibocsátott sugárzási energia számszerűsítésével méri a hőmérsékletet . Bármely abszolút nulla ( 0  K ) feletti tárgy bocsátja ki ezt a sugárzást. A tárgy által kibocsátott energia mennyiségének és emissziós képességének ismeretében tehát meghatározható a hőmérséklete. Ez a módszer lehetővé teszi a hőmérséklet távoli mérését, ellentétben más típusú hőmérőkkel, például a hőelemekkel . Így meg lehet mérni a hőmérsékletet, ha a tárgy mozgásban van, ha elektromágneses mező veszi körül , ha vákuumba helyezik stb.

A legalapvetőbb infravörös hőmérő egy lencséből áll, amely az infravörös sugárzási energiát egy detektorra összpontosítja, amely elektromos jellé alakítja. A kompenzáció után ez a jel viszont hőmérsékletgé alakul. Ez a mérési módszer nagyon pontos lehet, feltéve, hogy jól kalibrált, a mért sugárzás számos paramétertől függ: a tárgy emissziós képessége, a forrás egyenletessége, a készülék geometriája.

Az infravörös mérés optikai mérés  :

Az infravörös mérés egy felületmérés  :

Az optikai út szennyeződése

A megbízható mérés érdekében a mérési pont és a pirométer érzékelő fej közötti optikai utat szabadon kell tartani. A légtelenítő rendszer megakadályozza, hogy a por, a füst és az egyéb szennyeződések az optikához tapadjanak. A dugulás megakadályozására öblítő rendszereket használnak.

Ez többek között azt is magában foglalja, hogy az öblítő rendszer tökéletesen és folyamatosan működik. A tapasztalatok azonban azt mutatják, hogy a gyakorlatban az optika előre nem látható leállások vagy egyéb hibák miatt apránként koszosodik. Ez különösen nehéz körülmények között figyelhető meg, például a kohászati ​​iparban, a cementgyárakban vagy az égőkemencékben.

A monokromatikus pirométerrel végzett hőmérsékletmérés ezután fokozatosan sodródik. A leolvasott hőmérséklet csökken, néha feleslegesen hívja be az égőket vagy bármely más fűtési rendszert.

Alkalmazások

Ez az eszköz lehetővé teszi egy tárgy hőmérsékletének nagy pontosságú távmérését. Közös alkalmazások közé tartoznak például a mozgó, maró hatású tárgyak egy vákuumos reaktorban vagy ha erős elektromágneses mezők, valamint az összes igénylő nagyon rövid választ alkalommal. Idézhetjük:

Érzékelő típusok

A hőmérséklet-érzékelőt az alkalmazás típusának megfelelően kell megválasztani, figyelembe véve a környezeti feltételeket, a hőmérséklet-tartományokat és a kívánt mérési pontosságot.

Megjegyzések és hivatkozások

  1. Fordító irodák, „  pirométer  ” , a TERMIUM Plus , közmunkaügyi és kormányzati szolgáltatások Kanada (elérhető 12 szeptember 2014 ) .
  2. (a) Charles R. Darling pirometriával: A practical értekezése mérésére a magas hőmérséklet , Рипол Классик,1920, 2 nd  ed. ( 1 st  ed. 1911), 200  p. ( ISBN  5-87551-479-5 és 978-5-87551-479-1 , online olvasás ) , p.  29-100
  3. "  A higany hőmérő nincs raktáron. Most tilos eladni  ” , a Liberation.fr oldalon ,1999. március 2(megtekintve 2016. szeptember 26. )

Kapcsolódó cikkek