Метод бесконтактного измерения температуры
Физический метод определения температуры тела по интенсивности его собственного теплового излучения в инфракрасном или видимом диапазоне спектра. Позволяет измерять температуру объектов, находящихся на значительном расстоянии от прибора.
Близкие слова
- бесконтактная термометрия
- оптическая пирометрия
Пирометрия позволяет контролировать температуру расплава в доменной печи, не погружая датчики в агрессивную среду.
Инженер использовал ручной пирометр для быстрой диагностики перегрева подшипника электродвигателя.
Раздел прикладной физики и метрологии
Научная дисциплина, изучающая законы теплового излучения тел и разрабатывающая методы, приборы и стандарты для точного измерения высоких температур (обычно выше 500–700 °C).
Близкие слова
- высокотемпературная термометрия
Развитие пирометрии способствовало совершенствованию технологий литья стекла и стали.
В курсе метрологии подробно изучается пирометрия как основа для калибровки высокотемпературных датчиков.
Принцип действия и виды пирометров
Работа пирометра основана на законе Стефана-Больцмана: количество энергии, излучаемой телом, пропорционально четвертой степени его абсолютной температуры. Прибор улавливает это излучение через оптическую систему и преобразует сигнал в цифровое значение температуры.
Существуют яркостные (оптические) пирометры, которые сравнивают яркость объекта с эталоном в видимом спектре, и радиационные (инфракрасные), измеряющие полную энергию излучения. Современные устройства часто комбинируют оба метода для повышения точности.
Отличие от контактной термометрии
Главное отличие пирометрии от традиционной термометрии — отсутствие теплового контакта. Это критически важно, когда измерение контактным датчиком невозможно (например, температура превышает предел прочности термопары) или нежелательно (движущиеся части машин, электрически изолированные поверхности).
Однако пирометрия требует знания коэффициента излучения (эмиссивности) измеряемого материала. Полированный металл имеет низкую эмиссивность и отражает окружающее тепло, что может привести к ошибке измерений, если прибор не настроен правильно. В таких случаях используют контактные методы или специальные покрытия.
Сферы применения
Пирометрия широко используется в металлургии для контроля температурных режимов плавки, прокатки и термообработки. В энергетике ею контролируют состояние котлов, турбин и линий электропередач (тепловизионная диагностика).
В пищевой промышленности бесконтактные датчики следят за температурой продуктов на конвейерах, не нарушая санитарных норм. В медицине тепловизоры (разновидность пирометров) используются для скрининга температуры тела толпы.