skaistinio pirometro schema: 1 – objektyvas, 2 – kaitinamoji lempa, 3 – okuliaras, 4 – monochromatinę spinduliuotę išskiriantis šviesos filtras, 5 – reostatas, 6 – akumuliatorių baterija, 7 – milivoltmetras, 8 – šviesą sugeriantis filtras

piromètras (gr. pyr, kilm. pyros – ugnis + gr. metron – matas), prietaisas kūnų temperatūrai (dažniausiai aukštai) matuoti bekontakčiu būdu. Veikimas grindžiamas kūnų šiluminės spinduliuotės energijos intensyvumo, kuris priklauso nuo kūno temperatūros, matavimu. Skiriami skaistiniai, fotoelektriniai, spalviniai, spinduliuotiniai pirometrai. Matuojant skaistiniu pirometru įkaitusio kūno ir etaloninio (žinomos temperatūros) kūno monochromatinės spinduliuotės skaisčius palygina stebėtojas. Šį pirometrą sudaro teleskopinis vamzdelis su objektyvu ir okuliaru. Objektyvo lęšio židinyje įtaisytas kaitinamosios lempos siūlelis. Lempa maitinama per reostatą iš akumuliatorių baterijos. Lygiagrečiai su lempa prijungtas milivoltmetras, graduotas temperatūros laipsniais. Monochromatinei spinduliuotei išskirti okuliare įtaisytas šviesos filtras, o objektyve matavimo riboms praplėsti – pilkas šviesą sugeriantis filtras. Matuojant objektyvas nukreipiamas į įkaitusį kūną ir keičiant reostato varžą lempos siūlelio skaistis keičiamas tol, kol susilygina su įkaitusio kūno skaisčiu.

Kūno temperatūra nustatoma pagal milivoltmetro rodmenis. Skaistiniais pirometrais matuojama 400–6000 °C temperatūra. Fotoelektrinio pirometro veikimas pagrįstas fotoelemento srovės I priklausomybe nuo įkaitusio kūno temperatūros: I = aTn; čia a ir n – konstantos, priklausančios nuo fotoelemento konstrukcijos ir įkaitusio kūno skleidžiamos spinduliuotės bangos ilgio, T – kūno termodinaminė temperatūra. Fotoelektrinio pirometro fotoelementu palyginamas įkaitusio kūno monochromatinės spinduliuotės intensyvumas su kaitinamosios lempos to paties bangos ilgio spinduliuotės intensyvumu. Filtru išskiriama norimo ilgio banga. Fotoelementas apšviečiamas kintamu šviesos srautu, kuriamu 50 Hz dažniu virpančia užsklanda (moduliatoriumi). Vieną pusperiodį fotoelementas apšviečiamas įkaitusio kūno skleidžiamu šviesos srautu, praeinančiu pro objektyvo lęšį, kitą pusperiodį – kaitinamosios lempos šviesos srautu.

fotoelektrinio pirometro schema: 1 – kaitinamoji lempa, 2 – užsklanda, 3 – objektyvo lęšis, 4 – šviesos filtras, 5 – fotoelementas, 6 – stiprintuvas, 7 – fazės detektorius, 8 – rezistorius, 9 – voltmetras

spalvinio pirometro schema: 1 – apsauginis lęšis, 2 – objektyvas, 3 – obtiuratorius, 4 – fotoelementas, 5 – elektros blokas, 6 – milivoltmetras

Fotoelemento sukurta kintamoji srovė, proporcinga šviesos srautų skirtumui, stiprinama stiprintuvu, teka į fazės detektorių, kuris per kaitinamąją lempą suformuoja neigiamąjį grįžtamąjį ryšį (keičia lempos kaitinimo įtampą). Grįžtamojo ryšio grandinėje įjungtas rezistorius. Įtampos kritimas rezistoriuje matuojamas voltmetru, graduotu temperatūros laipsniais. Fotoelektriniais pirometrais matuojama 30–4000 °C temperatūra. Spalviniu pirometru registruojamas kūno spinduliuojamas dviejų bangų ilgių skaisčių santykis, kuris yra visiškai juodo kūno spinduliavimo temperatūros vienareikšmė funkcija. Matuojamas šviesos srautas, praėjęs apsauginį lešį ir objektyvą, patenka į fotoelementą. Šviesos spindulių kelyje įtaisytas sukamasis obtiuratorius. Jam sukantis fotoelementas apšviečiamas raudonos arba mėlynos spalvos srautu ir jame sukuriama elektros srovė, proporcinga spinduliuotės intensyvumui.

Toliau srovė teka į bloką, kuriame sukuriama nuolatinė įtampa, matuojama milivoltmetru, graduotu temperatūros laipsniais. Spalviniais pirometrais matuojama 1400–2800 °C temperatūra. Spinduliuotiniais pirometrais kūno temperatūra matuojama pagal išspinduliuotos energijos šiluminį poveikį. Šiluminei energijai matuoti dažniausiai naudojamos termoporos, termoelektrinės baterijos ir kitokie termometriniai jutikliai, į kuriuos fokusuojama spinduliuotė. Spinduliuotinis pirometras gali turėti objektyvą ir okuliarą. Objektyvo lęšio sufokusuotų spindulių kelyje įtaisyta diafragma, židinyje – nuosekliai sujungtos kelios termoporos. Akims apsaugoti prieš okuliaro lęšį įtaisytas šviesos filtras. Iš įkaitusio kūno sklindančių spindulių pluoštas fokusuojamas į termoporų darbines lydvietes. Termoporose sukuriama elektrovara matuojama milivoltmetru, graduotu temperatūros laipsniais. Spinduliuotiniais pirometrais matuojama 100–4000 °C temperatūra.

spinduliuotinio pirometro schema: 1 – objektyvas, 2 – diafragma, 3 – termoporos, 4 – šviesos filtras, 5 – okuliaras, 6 – milivoltmetras

Pirometras gali turėti papildomą įrangą (pvz., informacijos perdavimo į kompiuterį, ryšio su kitais prietaisais). Skiriami stacionarūs (jie tikslesni, daugiausia naudojami nuolatinei technologinio proceso kontrolei) ir kilnojami, automatiniai ir rankiniai pirometrai. Naudojami kūnų temperatūrai nustatyti sunkiai prieinamose, pavojingose vietose, pvz., technologinių įrenginių, variklių korpusų, agresyvių terpių, judančių, elektrinės įtampos veikiamų, degančių objektų, t. p. sterilių, labai mažų ir lengvų objektų.

Papildoma informacija
Turinys
Bendra informacija
Straipsnio informacija
Autorius (-iai)
Redaktorius (-iai)
Publikuota
Redaguota
Siūlykite savo nuotrauką