Pyrometer

Ein pyrometer ist ein Nichtkontaktieren-Gerät, das abfängt und Thermalradiation, ein Prozess bekannt als pyrometry misst.

Dieses Gerät kann verwendet werden, um die Temperatur einer Oberfläche eines Gegenstands zu bestimmen.

Das Wort pyrometer kommt aus dem griechischen Wort für das Feuer, "πυρ" (pyro), und Meter, bedeutend zu messen. Pyrometer wurde ursprünglich ins Leben gerufen, um ein Gerät anzuzeigen, das zu Messtemperaturen von Gegenständen über der Weißglut fähig ist (d. h. protestiert hell gegen das menschliche Auge).

Grundsatz der Operation

Ein pyrometer hat ein optisches System und einen Entdecker. Das optische System stellt die Thermalradiation auf den Entdecker ein. Das Produktionssignal des Entdeckers (Temperatur T) ist mit der Thermalradiation oder dem Ausstrahlen j des Zielgegenstands durch das Gesetz von Stefan-Boltzmann, die Konstante der Proportionalität σ, genannt den Stefan-Boltzmann unveränderlich und das Emissionsvermögen ε des Gegenstands verbunden.

:

j^ {\\Stern} = \varepsilon\sigma T^ {4 }\

</Mathematik>

Diese Produktion wird verwendet, um die Temperatur des Gegenstands abzuleiten. So gibt es kein Bedürfnis nach dem direkten Kontakt zwischen dem pyrometer und dem Gegenstand, wie es mit Thermoelementen und Widerstand-Temperaturentdeckern (RTDs) gibt.

Geschichte

Der Töpfer Josiah Wedgwood hat den ersten pyrometer erfunden, um die Temperatur in seinen Brennofen zu messen.

Moderner pyrometers ist verfügbar geworden, als der erste verschwindende Glühfaden pyrometer von L. Holborn und F. Kurlbaum 1901 gebaut wurde. Dieses überlagerte Gerät hat sich ein dünner, erhitzter Glühfaden über den Gegenstand, gemessen zu werden, und auf das Auge des Maschinenbedieners verlassen, um zu entdecken, als der Glühfaden verschwunden hat. Die Gegenstand-Temperatur wurde dann von einer Skala auf dem pyrometer gelesen.

Die Temperatur, die durch den verschwindenden Glühfaden pyrometer und andere seiner freundlichen, genannten Helligkeit pyrometers zurückgegeben ist, ist vom Emissionsvermögen des Gegenstands abhängig. Mit dem größeren Gebrauch der Helligkeit pyrometers ist es offensichtlich geworden, dass Probleme mit dem Verlassen auf Kenntnisse des Werts des Emissionsvermögens bestanden haben. Wie man fand, hat sich Emissionsvermögen, häufig drastisch, mit der Oberflächenrauheit, dem Hauptteil und der Oberflächenzusammensetzung und sogar der Temperatur selbst geändert.

Um diese Schwierigkeiten, das Verhältnis oder Zweifarbenpyrometer herumzukommen, wurde entwickelt. Sie verlassen sich auf die Tatsache, dass das Gesetz von Planck, das Temperatur mit der Intensität der an individuellen Wellenlängen ausgestrahlten Radiation verbindet, für die Temperatur gelöst werden kann, wenn die Behauptung von Planck der Intensitäten an zwei verschiedenen Wellenlängen geteilt wird. Diese Lösung nimmt an, dass das Emissionsvermögen dasselbe an beiden Wellenlängen ist und in der Abteilung annulliert. Das ist als die graue Körperannahme bekannt. Verhältnis pyrometers ist im Wesentlichen zwei Helligkeit pyrometers in einem einzelnen Instrument. Die betrieblichen Grundsätze des Verhältnisses pyrometers wurden in den 1920er Jahren und 1930er Jahren entwickelt, und sie waren 1939 gewerblich verfügbar.

Als das Verhältnis ist pyrometer in populären Gebrauch eingetreten, es wurde beschlossen, dass viele Materialien, von denen Metalle ein Beispiel sind, dasselbe Emissionsvermögen an zwei Wellenlängen nicht haben. Für diese Materialien annulliert das Emissionsvermögen nicht, und das Temperaturmaß ist irrtümlicherweise. Der Betrag des Fehlers hängt vom Emissionsvermögen und den Wellenlängen ab, wo die Maße genommen werden. Zweifarbenverhältnis pyrometers kann nicht messen, ob ein Emissionsvermögen eines Materials Wellenlänge-Abhängiger ist.

Um die Temperatur von echten Gegenständen mit dem unbekannten oder sich ändernden Emissionsvermögen genauer zu messen, wurde Mehrwellenlänge pyrometers am Nationalen US-Institut für Standards und Technologie vorgesehen und 1992 beschrieben. Mehrwellenlänge pyrometers verwendet drei oder mehr Wellenlängen und mathematische Manipulation der Ergebnisse zu versuchen, genaues Temperaturmaß zu erreichen, selbst wenn das Emissionsvermögen, das Ändern unbekannt, und an allen Wellenlängen verschieden ist.

Anwendungen

Pyrometers wird besonders dem Maß angepasst, Gegenstände oder irgendwelche Oberflächen zu bewegen, die nicht erreicht werden können oder nicht berührt werden können.

Schmelzer-Industrie

Temperatur ist ein grundsätzlicher Parameter in metallurgischen Brennofen-Operationen. Das zuverlässige und dauernde Maß der schmelzen Temperatur ist für die wirksame Kontrolle der Operation notwendig. Verhüttungsraten können maximiert werden, Schlacke kann bei der optimalen Temperatur erzeugt werden, Kraftstoffverbrauch wird minimiert, und widerspenstiges Leben kann auch verlängert werden. Thermoelemente waren die traditionellen Geräte verwendet für diesen Zweck, aber sie sind für das dauernde Maß unpassend, weil sie sich schnell auflösen.

Überbad Pyrometer

Salz-Badebrennöfen bedienen bei Temperaturen bis zu 1300 °C und werden für die Wärmebehandlung verwendet. Bei sehr hohen Arbeitstemperaturen mit der intensiven Wärmeübertragung zwischen dem geschmolzenen Salz und dem Stahl, der wird behandelt, wird Präzision durch das Messen der Temperatur des geschmolzenen Salzes aufrechterhalten. Die meisten Fehler werden durch die Schlacke auf der Oberfläche verursacht, die kühler ist als das Salz-Bad.

Tuyère Pyrometer

Der Tuyère Pyrometer ist ein optisches Instrument für das Temperaturmaß durch die tuyeres, die normalerweise verwendet werden, um Luft oder Reaktionspartner ins Bad des Brennofens zu füttern.

v. Dichtung

vi. Noranda Tuyère Schalldämpfer

vii. Klappe-Sitz

viii. Ball

(5) Pneumatischer Zylinder:

i. Der kluge Zylinderzusammenbau mit der Inneren Nähe schaltet

ii. Wächter-Teller-Zusammenbau

iii. Vorläufiger Flansch-Deckel-Teller hat gepflegt, Periskop-Zugang-Loch auf dem tuyère Adapter zu bedecken, wenn kein Zylinder auf dem tuyère installiert wird.

(6) Maschinenbediener-Stationstafel

(7) Licht-Station von Pyrometer

(8) Grenze schaltet

(9) 4 Leiter-Taxi ermüdet

(10) Ball-Klappe

(11) Periskop-Luftdruck-Schalter.

(12) Hochbetrieb-Pfeife-Luftdruck-Schalter.

(13) Luftfahrtgesellschaft-Filter/Gangregler

(14) Richtungskontrollklappe, Subteller, Schalldämpfer und Geschwindigkeit kontrollieren Auspufftöpfe.

(15) 2" nom. Tiefdruck-Luftschlauch, 40-M-Länge]]

Dampfboiler

Ein Dampfboiler kann mit einem pyrometer ausgerüstet werden, um die Dampftemperatur in der Superheizung zu messen.

Heiße Luftballons

Ein heißer Luftballon wird mit einem pyrometer ausgestattet, für die Temperatur an der Oberseite vom Umschlag zu messen, um zu verhindern, vom Stoff heißzulaufen.

Pyrometry von Benzin

Pyrometry von Benzin präsentiert Schwierigkeiten. Diese werden meistens durch das Verwenden dünnen Glühfadens pyrometry oder Rußes pyrometry überwunden. Beide Techniken sind mit kleinen Festkörpern in den Kontakt mit heißem Benzin verbunden.

Siehe auch

  • Infrarotthermometer
  • Thermalradiation
  • Dünner Glühfaden pyrometry
  • Thermographie

Außenverbindungen


Brandeis Universität / John Kerr (Generalgouverneur)
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