پیرومتر(اندازه گیری دما)

پیرومتر(اندازه گیری دما)

پیرومتر (Pyro Meter) چیست و چه کاربردی دارد؟

فرآیند های متعددی در صنعت وجود دارد که اندازه گیری دمای آنها یک امر ضروری است مثل اندازه گیری دمای کوره های القایی و غیره که عدم کنترل دمای تجهیزات می تواند موجب خسارت های جبران ناپذیری شود. در چنین فرآیند هایی به دلیل بالا بودن دمای فرآیند ( بیش از ۱۵۰۰ درجه ) نمی توان از تجهیزات اندازه گیر دما با تماس مستقیم استفاده کرد چون که قرار دادن تجهیزات در چنین دمایی سبب ذوب شدن یا خراب شدن آنها خواهد شد. هم چنین در مواردی که تماس سنسور دما با پروسه امکان پذیر نیست مثل وقتی که پروسه متحرک باشد و یا دمای آن خیلی بالا باشد و یا هنگامی که فرآیند دارای مواد مخرب و زیان آور است از پیرومتر برای اندازه گیری دمای سطح اجسام استفاده می شود. نمونه هایی از اینگونه موارد را می توان در صنایع ریخته گری و فولاد و همچنین صنایع چینی و سرامیک و صنایع شیمیایی پیدا کرد .

موارد کاربرد پیرومتر:

۱- سطح های ظریف و باریک (delicate surface) مانند کاغذ و ورقه های پلاستیکی

۲- اجسامی که حرکت سریع دارند.

به علاوه برای اندازه گیری یک جسم با دمای بالا سنسورهای پیرومتر در دمای پائین هستند بر خلاف ترموکوپل که باید در تماس با جسم داغ باشد.

چند مثال از موارد کاربرد پیرومتر:

۱- می توان دمای یک جسم را که تحت فشار موانع قوی الکتریکی مثل کوره های القا گرمایی می باشد را به راحتی با پیرومتر اندازه گرفت.

۲- اندازه گیری دمای یک کوه آتشفشان در حال انفجار

۳- فیبر نوری برای انتقال سیگنال در دمای بالا به کار می رود مانند درون یک مبدل کاتالیستی در اتومبیل.

پیرو متر ها در دو نوع نوری (optical pyrometer ) و تشعشعی ( radiation pyrometer ) وجود دارند.

پیرومترهای نوری

معمولا رایج تر هستند و با نام  disappearing filament نیز شناخته می شوند. در پیرومتر optical ، درخشندگی فیلامان لامپ (electrically heated metal wire ) پیرومتر توسط اپراتور با تغییر جریان گذرنده از آن تغییر میکند. از طریق چشمی پیرومتر هم جسم داغ و هم فیلامان لامپ قابل رویت هستند . وقتی که درخشندگی فیلمان با جسم گرم یکی شد فیلامان نامرئی میشود و از طریق جریان برق گذرنده از فیلامان ، دمای جسم گرم اندازه گیری می شود. معمولا ماکزیمم دمای قابل اندازه گیری با پیرومتر ها حدود ۴۰۰۰ تا ۵۰۰۰ درجه سانتیگراد میباشد البته پیرو متر فقط برای اندازه گیری دما های بالا نیست و گاهی اوقات می توان از آن برای اندازه گیری دماهای پایین تر نیز استفاده کرد.

پیرومترهای تشعشعی

اصل فیزیکی مورد استفاده در پیرومترها این است که اجسام از خود انرژی تشعشع می کنن این انرژی به صورت امواج الکترومغناطیسی است که طول موج آن ها از حوزه ی امواج مریی (۳۵/۰ تا ۷۵/۰ میکرومتر) تا حوزه ی امواج زیر سرخ (۷۵/۰ تا ۲۰ میکرومتر) گسترده شده است. سنسورهای تشعشعی دما، انرژی تابشی اجسام را به شکل فوتون دریافت کرده و بر اساس آن دمای جسم را تعیین می کنند. پیرومترهای نوری اگر به خوبی کالیبره و تنظیم شوند ، نتایج خوبی خواهند داد. هنگام استفاده از پیرومترهای نوری باید دقت کرد که گرد و غبار و یا موانعی بین جسم گرم و دوربین اندازه گیری نباشد ، چرا که وجود گرد و غبار و بخار موجب نوعی فیلترینگ و حذف یا تضعیف تشعشعات در بعضی طول موج ها می گردد. همچنین تمیز بودن عدسی پیرومتر از اهمیت زیادی برخوردار است.

مزایای کارکرد تشعشعی پیرومتر:

اندازه گیری دما از طریق تشعشع روش مناسبی تحت شرایط بد محیط مثل ترکیبات شیمیایی قوی و یا فشار و دمای بالا می باشد.

اما با این توصیف این وسایل معایبی هم دارند. به عنوان مثال قیمت بالاتر آنها نسبت به اغلب وسایل مذکور و نیاز به کالیبراسیون مجدد برای هر ماده خاص ، از موارد ضعف این وسایل می باشد.