Pyrometer

en pyrometer från 1852. Uppvärmning av metallstången (a) pressar mot en spak (b), som rör en pekare (c) längs en skala som fungerar som ett mätindex. E) är en fast prop som håller baren på plats. En fjäder på (c) trycker mot (b), vilket gör att indexet faller tillbaka när stången svalnar.

keramikern Josiah Wedgwood uppfann den första pyrometern för att mäta temperaturen i sina ugnar, som först jämförde färgen på lera som avfyrades vid kända temperaturer, men så småningom uppgraderades för att mäta krympningen av lerbitar, som berodde på ugnstemperaturen. Senare exempel använde expansionen av en metallstång.

tekniker som mäter temperaturen på smält kisel vid 2650 kcal f med en försvinnande filamentpyrometer i Czochralski kristallodlingsutrustning vid Raytheon transistor plant 1956.

den första försvinnande filamentpyrometern byggdes av L. Holborn och F. Kurlbaum 1901. Denna enhet hade en tunn elektrisk filament mellan en observatörs öga och ett glödande föremål. Strömmen genom glödtråden justerades tills den var av samma färg (och därmed temperatur) som objektet och inte längre synlig; den kalibrerades för att låta temperaturen härledas från strömmen.

temperaturen som returneras av den försvinnande filamentpyrometern och andra i sitt slag, kallad ljusstyrka pyrometrar, är beroende av objektets emissivitet. Med större användning av ljusstyrka pyrometrar blev det uppenbart att det fanns problem med att förlita sig på kunskap om värdet av emissivitet. Emissivitet befanns förändras, ofta drastiskt, med ytjämnhet, bulk och ytkomposition, och även temperaturen i sig.

för att komma runt dessa svårigheter utvecklades förhållandet eller tvåfärgspyrometern. De förlitar sig på det faktum att Plancks lag, som relaterar temperatur till intensiteten av strålning som emitteras vid enskilda våglängder, kan lösas för temperatur om Plancks uttalande om intensiteterna vid två olika våglängder är uppdelad. Denna lösning förutsätter att emissiviteten är densamma vid båda våglängderna och avbryter i divisionen. Detta är känt som Grey body assumption. Förhållandet pyrometrar är i huvudsak två ljusstyrka pyrometrar i ett enda instrument. De operativa principerna för förhållandet pyrometrar utvecklades på 1920-och 1930-talet, och de var kommersiellt tillgängliga 1939.

eftersom förhållandet pyrometer kom till populär användning bestämdes det att många material, av vilka metaller är ett exempel, inte har samma emissivitet vid två våglängder. För dessa material avbryts inte emissiviteten och temperaturmätningen är felaktig. Mängden fel beror på emissiviteterna och våglängderna där mätningarna tas. Tvåfärgsförhållande pyrometrar kan inte mäta om ett materials emissivitet är våglängdsberoende.

för att mer exakt mäta temperaturen på verkliga objekt med okända eller förändrade emissiviteter, var multiwavelength pyrometrar tänkt på US National Institute of Standards and Technology och beskrivs i 1992. Multiwavelength pyrometrar använder tre eller flera våglängder och matematisk manipulation av resultaten för att försöka uppnå noggrann temperaturmätning även när emissiviteten är okänd, föränderlig och annorlunda vid alla våglängder.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.