Le potier Josiah Wedgwood a inventé le premier pyromètre pour mesurer la température dans ses fours, qui a d’abord comparé la couleur de l’argile cuite à des températures connues, mais a finalement été amélioré pour mesurer le retrait des morceaux d’argile, qui dépendait de la température du four. Des exemples ultérieurs ont utilisé l’expansion d’une barre métallique.
Le premier pyromètre à filament disparaissant a été construit par L. Holborn et F. Kurlbaum en 1901. Cet appareil avait un mince filament électrique entre l’œil d’un observateur et un objet incandescent. Le courant à travers le filament a été ajusté jusqu’à ce qu’il soit de la même couleur (et donc de la température) que l’objet, et qu’il ne soit plus visible; il a été calibré pour permettre de déduire la température du courant.
La température renvoyée par le pyromètre à filament de fuite et d’autres de ce type, appelés pyromètres de luminosité, dépend de l’émissivité de l’objet. Avec une plus grande utilisation des pyromètres de luminosité, il est devenu évident que des problèmes existaient avec la connaissance de la valeur de l’émissivité. On a constaté que l’émissivité changeait, souvent de manière drastique, avec la rugosité de la surface, le volume et la composition de la surface, et même la température elle-même.
Pour contourner ces difficultés, le rapport ou pyromètre bicolore a été développé. Ils reposent sur le fait que la loi de Planck, qui relie la température à l’intensité du rayonnement émis à des longueurs d’onde individuelles, peut être résolue pour la température si l’énoncé de Planck des intensités à deux longueurs d’onde différentes est divisé. Cette solution suppose que l’émissivité est la même aux deux longueurs d’onde et s’annule dans la division. C’est ce qu’on appelle l’hypothèse du corps gris. Les pyromètres de rapport sont essentiellement deux pyromètres de luminosité dans un seul instrument. Les principes opérationnels des pyromètres à rapport ont été développés dans les années 1920 et 1930, et ils ont été disponibles dans le commerce en 1939.
Comme le pyromètre à rapport est devenu populaire, il a été déterminé que de nombreux matériaux, dont les métaux sont un exemple, n’ont pas la même émissivité à deux longueurs d’onde. Pour ces matériaux, l’émissivité ne s’annule pas et la mesure de température est erronée. La quantité d’erreur dépend des émissivités et des longueurs d’onde où les mesures sont prises. Les pyromètres à rapport bicolore ne peuvent pas mesurer si l’émissivité d’un matériau dépend de la longueur d’onde.
Pour mesurer plus précisément la température d’objets réels avec des émissivités inconnues ou changeantes, des pyromètres à longueurs d’onde multiples ont été imaginés au National Institute of Standards and Technology des États-Unis et décrits en 1992. Les pyromètres à longueurs d’onde multiples utilisent trois longueurs d’onde ou plus et une manipulation mathématique des résultats pour tenter d’obtenir une mesure précise de la température même lorsque l’émissivité est inconnue, changeante et différente à toutes les longueurs d’onde.