Dlaczego do pomiaru temperatury metali warto stosować pirometry krótkofalowe?

Dokładność pomiaru temperatury detali o niskiej emisyjności (a do takich, w zależności od rodzaju i sposobu obróbki powierzchni, zaliczają się metale), oprócz standardowej dokładności ustroju pomiarowego (przetworników i detektorów, użytych do budowy pirometru) jest obarczona dodatkowymi błędami, wynikającymi z emisyjności oraz promieniowania odbitego.

Powyższe zagadnienia zostały wyjaśnione w poradnikach:

Na czym polega bezdotykowy pomiar temperatury?
Teoria w pomiarach temperatury metali

Emisyjność (zdolność do emitowania promieniowania elektromagnetycznego przez obiekt) jest różna dla każdego typu powierzchni i zawiera się w przedziale od 0 (całkowite odbicie promieniowania) do 1 (całkowite pochłonięcie promieniowania – ciało doskonale czarne).

Dla większości obiektów (powierzchni) emisyjność jest stała lub zmienia się nieznacznie w całym paśmie promieniowania podczerwonego – mamy wtedy do czynienia z tzw. „ciałem szarym”.

W przypadku metali, emisyjność powierzchni zależy nie tylko od rodzaju materiału (i sposobu obróbki powierzchni), ale także od zakresu długości fali (dlatego metale nazywa się tzw. „promiennikami selektywnymi”).

Pomiar temperatury w wąskim paśmie promieniowania podczerwonego, w jego dolnym zakresie, pozwala na znaczne ograniczenie ewentualnych błędów, wynikających z nieodpowiedniego doboru emisyjności.

Jak widać, zmiana oraz zwężenie pasma promieniowania podczerwonego, pozwala na przeprowadzenie pomiaru temperatury powierzchni przy wyższej emisyjności oraz znaczne ograniczenie jej przedziału.

Kolejną zaletą stosowania pirometrów krótkofalowych jest znaczne ograniczenie potencjalnych błędów pomiarowych, wynikających z błędnego ustawienia emisyjności.

Idealnie odwzorowuje to poniższa charakterystyka, która przedstawia zależność pomiędzy zakresem mierzonych temperatur a błędem pomiarowym dla różnych przedziałów pasma podczerwieni przy założeniu, ze emisyjność różni się od docelowej o 10%:

Dla „standardowych pirometrów”, pracujących w paśmie 8 - 14 μm, błąd pomiaru wynikający z emisyjności dobranej źle zaledwie o 10% (w stosunku do rzeczywistej wartości), może sięgać nawet 7,5% wskazania – dla pirometru krótkofalowego (np. w wersji 1M, pracującego w paśmie 1.0 μm), błąd jest 6-krotnie mniejszy i wynosi około 1,2%.

Warto również wspomnieć o zakresie pomiarowym – „standardowe” rozwiązania są przeznaczone do pomiaru temperatury w przedziale max. do 1600°C (pomiary powyżej 1000 – 1200°C bardzo często należy jednak traktować orientacyjnie). Pirometry krótkofalowe pozwalają na przeprowadzanie pomiarów temperatury w szerszym, górnym zakresie (dla wyspecjalizowanych urządzeń nawet do 4000°C), bez strat na jakości i wiarygodności.

Jeżeli potrzebujesz dobrać pirometr odpowiedni dla Twojej aplikacji, zapraszamy do kontaktu mailowego, telefonicznego lub do wysłania wiadomości poprzez formularz kontaktowy.

Dla ułatwienia przygotowaliśmy specjalny formularz z zestawem podstawowych pytań, który możesz uzupełnić i przekazać jako załącznik: