Sensor de temperatura sense contacte
Els seus components sensibles no estan en contacte amb l'objecte provat, també coneguts com a instruments de mesura de temperatura sense contacte. Aquest instrument es pot utilitzar per mesurar la temperatura superficial d'objectes en moviment, objectius petits i objectes amb poca capacitat tèrmica o canvi ràpid de temperatura (transitori), així com la distribució de la temperatura del camp de temperatura.
Els termòmetres sense contacte més utilitzats s'anomenen termòmetres de radiació basats en la llei bàsica de la radiació del cos negre. La termometria de radiació inclou el mètode de brillantor (vegeu piròmetre òptic), el mètode de radiació (vegeu el piròmetre de radiació) i el mètode colorimètric (vegeu el termòmetre colorimètric). Diversos mètodes de mesura de la temperatura de radiació només poden mesurar la temperatura fotomètrica, la temperatura de radiació o la temperatura colorimètrica corresponents. Només la temperatura mesurada per a un cos negre (un objecte que absorbeix tota la radiació però no reflecteix la llum) és la temperatura real. Si es vol mesurar la temperatura real de l'objecte, s'ha de corregir l'emissivitat de la superfície del material. L'emissivitat de la superfície del material no només està determinada per la temperatura i la longitud d'ona, sinó que també està relacionada amb l'estat de la superfície, la pel·lícula i la microestructura, per la qual cosa és difícil de mesurar amb precisió. En la producció automatitzada, sovint és necessari utilitzar la termometria de radiació per mesurar o controlar la temperatura superficial de determinats objectes, com ara la temperatura de laminació de les tires d'acer, la temperatura del rodet de laminació, la temperatura de forja i la temperatura de diversos metalls fosos en forns de fosa o gresols en metal·lúrgia. En aquests casos específics, és bastant difícil mesurar l'emissivitat de la superfície de l'objecte. Per a la mesura automàtica i el control de la temperatura de la superfície sòlida, es pot utilitzar un reflector addicional per formar una cavitat de cos negre juntament amb la superfície mesurada. L'efecte de la radiació addicional pot augmentar la radiació efectiva i el coeficient d'emissió efectiu de la superfície mesurada. Utilitzant el coeficient d'emissió efectiu i ajustant la temperatura mesurada mitjançant un instrument, es pot obtenir la temperatura real de la superfície mesurada. El reflector addicional més típic és un reflector hemisfèric. La radiació difusa de la superfície mesurada prop del centre de la bola es pot reflectir de nou a la superfície pel mirall hemisfèric, formant radiació addicional, millorant així el coeficient d'emissió efectiu ε És l'emissivitat de la superfície del material, ρ és la reflectivitat del reflector. Pel que fa a la mesura de la radiació de la temperatura real dels mitjans de gas i líquids, es pot utilitzar el mètode d'inserció d'un tub de material resistent a la calor fins a una certa profunditat per formar una cavitat de cos negre. Calculeu el coeficient d'emissió efectiu de la cavitat cilíndrica després d'arribar a l'equilibri tèrmic amb el medi mitjançant el càlcul. En mesurament i control automàtic, aquest valor es pot utilitzar per corregir la temperatura del fons de la cavitat mesurada (és a dir, la temperatura del mitjà) per obtenir la temperatura real del medi.
Avantatges de la mesura de la temperatura sense contacte: el límit superior de mesura no està limitat per la resistència a la temperatura de l'element sensor de temperatura, de manera que no hi ha límit a la temperatura màxima mesurable en principi. Per a temperatures altes per sobre de 1800 graus, s'utilitzen principalment mètodes de mesura de temperatura sense contacte. Amb el desenvolupament de la tecnologia infraroja, la mesura de la temperatura de la radiació s'ha expandit gradualment de la llum visible a l'infraroig i s'ha adoptat des de menys de 700 graus fins a la temperatura ambient amb alta resolució.
