.
Το πυρόμετρο είναι ένα όργανο κατάλληλο για τη μέτρηση πολύ υψηλών θερμοκρασιών από απόσταση. Τα πυρόμετρα είναι συχνά εξοπλισμένα με ένα τηλεσκόπιο ευθυγράμμισης ή με μια διάταξη λέιζερ, που είναι είτε ενσωματωμένα ή βιδώνονται στο μπροστινό μέρος της συσκευής. Οι ακτίνες λέιζερ επιτρέπουν στο χρήστη να στοχεύσει στο σημείο μέτρησης γρήγορα και με ακρίβεια[1]. Ειδικότερα, η εστίαση μέσω δέσμης λέιζερ είναι πολύ χρήσιμη για τη μείωση σφαλμάτων αλλά και τη μέτρηση θερμοκρασίας κινούμενων αντικειμένων ή όταν το αντικείμενο βρίσκεται σε κακές συνθήκες φωτισμού.
Αρχή λειτουργίας
Κάθε μορφή της ύλης σε θερμοκρασία T μεγαλύτερη του απόλυτου μηδενός εκπέμπει υπέρυθρη ακτινοβολία ανάλογα με τη θερμοκρασία στην οποία βρίσκεται. Αυτή η εκπεμπόμενη ακτινοβολία συνδέεται με την εσωτερική κίνηση των μορίων της ύλης, η ένταση της κίνησης των οποίων εξαρτάται από τη θερμοκρασία στην οποία βρίσκεται το υλικό. Το γεγονός ότι η κίνηση αυτή των μορίων αντιπροσωπεύει μετατόπιση φορτίου, έχει ως αποτέλεσμα την εκπομπή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, το φάσμα της οποίας κυμαίνεται από 0,7 έως 1000 μm μήκους κύματος. Για το λόγο αυτό, η εν λόγω ακτινοβολία βρίσκεται στην περιοχή του υπέρυθρου φάσματος και δεν είναι διακρίσιμη με γυμνό μάτι.
Ένα σύγχρονο πυρόμετρο αποτελείται από ένα οπτικό σύστημα φακών και έναν ανιχνευτή. Το οπτικό σύστημα φακών εστιάζει τη θερμική ακτινοβολία στον ανιχνευτή. Η μέτρηση της θερμοκρασίας T που παρέχει ο ανιχνευτής σχετίζεται με τη θερμική ακτινοβολία \( j^{\star} (σε μονάδες W/m^{2}) \) του αντικειμένου-στόχου μέσω του νόμου Στέφαν-Μπόλτζμαν: \( j^{\star} = \varepsilon\sigma T^{4} \) , όπου σ η σταθερά αναλογίας Στέφαν-Μπόλτζμαν και ε η σταθερά εκπομπής του υλικού[2]. Ως εκ τούτου, η θερμοκρασία ενός αντικειμένου-στόχου μπορεί να μετρηθεί χωρίς την άμεση επαφή πυρομέτρου και αντικειμένου.
Πηγές
Klaus-Dieter Gruner, "Principles of Non-Contact Temperature Measurement", Raytek, 2003.
H. D. Young and R. A. Freedman, "Sears and Zemansky's university physics: with modern physics", 13th ed., Adison-Wesley, 2012.
Hellenica World - Scientific Library
Από τη ελληνική Βικιπαίδεια http://el.wikipedia.org . Όλα τα κείμενα είναι διαθέσιμα υπό την GNU Free Documentation License
