پیرومتر چیست؟

تف سنج یا پیرومتر چیست؟

کلمه “pyrometer” از دو کلمه یونانی “pyro” به معنی “آتش” و “meter” به معنای اندازه گیری ساخته شده است. پیرومترها نوعی دماسنج هستند که مجهز به سنسور از راه دور و مکانیزم اندازه گیری دما از راه دور هستند که برای اندازه گیری دمای سطح اجسام استفاده می شود. در یک تعریف علمی تر، پیرومتر ابزاری است که دمای یک سطح را از فاصله معینی با استفاده از طیف تابش گرمایی که از آن ساطع می کند، اندازه گیری می کند که به عنوان طیف رادیومتری شناخته می شود. پیرومترهای مدرن یا دماسنج های پیرومتر مادون قرمز دمای اجسام سردتر (زیر دمای اتاق) را با پرتوی از تابش مادون قرمز اندازه گیری می کنند. عملکرد پیرومتر بر اساس انرژی پرتوهای ساطع شده از جسم است. با تابان کنترل دقیق همراه باشید تا بیشتر با این ابزار آشنا شوید.

نحوه کار پیرومتر چگونه است؟

یک پیرومتر دمای اجسام را با اندازه گیری تابش حرارتی ساطع شده از سطح اجسام تشخیص می دهد. هر جسمی که دمای آن بالاتر از صفر مطلق (273- درجه سانتیگراد) باشد، تشعشع می کند. این انرژی حرارتی توسط سنسور دریافت شده و به سیگنال الکتریکی تبدیل می شود. سپس با الگوریتم های مربوطه به دما تبدیل می شود تا دمای سطح مورد نظر آشکار شود.
در واقع اساس کار این دستگاه ها انرژی ساطع شده از سطح اجسام است. دستگاه های تشعشعی این مزیت را دارند که نیازی به لمس مواد تحت اندازه گیری ندارند.
 

 

لزوم استفاده از پیرومتر

به طور کلی، دستگاه های غیر تماسی زمانی استفاده می شوند که یک نوع تماس مانند ترموکوپل قابل استفاده نباشد. فرآیندهای زیادی در صنعت وجود دارد که اندازه گیری دما در آنها اجباری است، به عنوان مثال اندازه گیری دمای کوره های القایی و غیره که عدم کنترل دمای تجهیزات می تواند باعث آسیب دائمی شود. در چنین فرآیندهایی به دلیل دمای بالای فرآیند (بالاتر از 1500 درجه)، نمی توان از تجهیزات اندازه گیری دمای تماس مستقیم استفاده کرد، زیرا قرار دادن تجهیزات در چنین دماهایی باعث ذوب یا آسیب به آن می شود. همچنین، در شرایطی که سنسور دما نمی تواند با فرآیند تماس داشته باشد، از یک پیرومتر برای اندازه گیری سطح استفاده می شود.

کاربرد های پیرومتر را در موارد زیر میبینیم:

• توربین ها
• بالون هوای گرم
• دیگ های بخار
• صنعت ذوب
• صنعت متالوژی
• محفظه های احتراق
• و…

انواع پیرومتر

 1.پیرومتر نوری

این پیرومترها برای اندازه گیری تابش حرارتی در طیف مرئی طراحی شده اند. آنها دمای اجسام بسیار داغ را بر اساس رنگ نور مرئی ساطع می کنند. یک پیرومتر نوری قادر به مقایسه بصری بین منبع نور معین و سطح هدف است. هنگامی که دمای رشته و هدف مطابقت دارند، شدت تابش حرارتی آنها نیز مطابقت دارد و با ذوب شدن رشته در سطح پس‌زمینه هدف، تقریباً نامرئی می‌شود. هنگامی که این اتفاق می افتد، جریان عبوری از رشته می تواند به دما تبدیل شود و دمای سطح هدف را تعیین کند.

2.پیرومتر مادون قرمز

این پیرومترها دمای یک جسم را از تابش ساطع شده از جسم اندازه می گیرند. آنها می توانند تابش گرما در ناحیه مادون قرمز را کنترل کنند. تابش به یک ترموکوپل هدایت می شود که می تواند با گرم شدن کمی جریان الکتریکی تولید کند. ترموکوپل در اثر گرمای تولید شده دمای بالایی ایجاد می کند و این جریان به گرما تبدیل می شود.

کاربرد پیرومتر

1- سطوح حساس مانند کاغذ و ورق های پلاستیکی
2- اجسام متحرک سریع.
همچنین برای اندازه گیری جسمی با دمای بالا، سنسورهای پیرومتر برخلاف ترموکوپل که باید با جسم داغ در تماس باشد، در دمای پایینی قرار دارند.

فرق ترمومتر و پیرومتر در چیست؟

تفاوت اصلی این دو ابزار با انواع دیگر دماسنج ها در این است که یک پیرومتر دما را با اندازه گیری ارتعاشات جسم مورد نظر اندازه گیری می کند، در حالی که یک دماسنج لیزری یا مادون قرمز دما را با انتشار طیفی از نور مادون قرمز اندازه گیری می کند.
مهندسان صنایع مذاب، فولاد، نورد گرم، شیشه و آهنگری فلز می‌دانند که اندازه‌گیری دمای غیر تماسی توسط دماسنج‌های مادون قرمز برای محصولات بازتابی نور مناسب نیست و باعث خطا و دقت بسیار پایین برای اندازه‌گیری آن می‌شود. در این فرآیند، استفاده از دماسنج های رادیویی یا پیرومتر ضروری است. به شکل زیر دقت کنید:

طبق شکلی که میبینیم، دو گروه از ابزارهای اندازه گیری غیرتماسی دما وجود دارند. اولی “پیرومتر اپتیکال که همچنین با نام پیرومتر روشنایی نیز مرسوم است. دما به وسیله Visible Light Spectrum طیف نور مرئی 0.4 تا 0.7 µm میکرومتر که به طور دقیقتر 0.655 µm اندازه گیری میشود. و دومی “ترمومتر اینفرارد” یا مادون قرمز  که با نام ترمومتر یا دماسنج لیزری نیز شناخته میشود. دما به وسیله طیف نور اینفرارد 0.7 تا 80 µm میکرومتر (شکل بالا) قابل اندازه گیری است.
 

کار ترمومتر چیست؟

کلام آخر

در صنایع مختلف، فرآیندهای زیادی وجود دارد که دما باید به طور مداوم اندازه گیری و بررسی شود. هرگونه شکل، خطا و تاخیر در اندازه گیری دما صدمات جبران ناپذیری را به همراه خواهد داشت. میانگین دما در اکثر این فرآیندها بسیار بالا است و استفاده از روش‌های اندازه‌گیری لمسی را ممنوع می‌کند. زیرا باعث آسیب و ذوب گیج ها می شود. در برخی فرآیندها به دلیل وجود مواد خطرناک و مضر، روش های اندازه گیری مستقیم امکان پذیر نیست. در این موارد از یک پیرومتر استفاده می شود که وسیله ای برای اندازه گیری دما و دمای بسیار بالا از راه دور است. به عنوان مثال، از یک پیرومتر برای اندازه گیری دمای کوره استفاده می شود.