julio 9, 2020
Pirómetro lectura

Pirómetro

Un pirómetro es un tipo de termómetro de detección remota utilizado para medir la temperatura de una superficie. Varias formas de pirómetros han existido históricamente. En el uso moderno, es un dispositivo que a distancia determina la temperatura de una superficie a partir de la cantidad de radiación térmica que emite, un proceso conocido como pirometría y, a veces, radiometría.

La mayoría de los pirómetros funcionan midiendo la radiación del cuerpo cuya temperatura debe medirse. Los dispositivos de radiación tienen la ventaja de no tener que tocar el material que se está midiendo. Los pirómetros ópticos, por ejemplo, miden la temperatura de los cuerpos incandescentes comparándolos visualmente con un filamento incandescente calibrado que se puede ajustar en temperatura.

En un pirómetro de radiación elemental, la radiación del objeto caliente se enfoca en una termopila, una colección de termopares, que genera un voltaje eléctrico que depende de la radiación interceptada. La calibración adecuada permite que este voltaje eléctrico se convierta a la temperatura del objeto caliente.

En pirómetros de resistencia un alambre fino se pone en contacto con el objeto. El instrumento convierte el cambio en la resistencia eléctrica causada por el calor en una lectura de la temperatura del objeto.

Los pirómetros de termopar miden la salida de un termopar puesto en contacto con el cuerpo caliente; mediante una calibración adecuada, esta salida produce temperatura. Los pirómetros son muy parecidos al bolómetro y al termistor y se utilizan en termometría.

A continuación, hablaremos en detalle sobre este instrumento de laboratorio que, junto al velocímetro y embudo de büchner no puede faltar en la mesa. ¡Acompáñanos!

pirómetro

¿Qué es un pirómetro?

El término pirómetro se usó originalmente para denotar un dispositivo capaz de medir temperaturas de objetos por encima de la incandescencia, objetos brillantes para el ojo humano. Los pirómetros infrarrojos originales eran dispositivos ópticos sin contacto que interceptaban y evaluaban la radiación visible emitida por los objetos brillantes.

Una definición moderna y más correcta sería cualquier dispositivo sin contacto que intercepte y mida la radiación térmica emitida por un objeto para determinar la temperatura de la superficie. El termómetro, también de un termo de raíz griega, que significa caliente, se utiliza para describir una amplia variedad de dispositivos utilizados para medir la temperatura. Por lo tanto, un pirómetro es un tipo de termómetro infrarrojo. La designación termómetro de radiación ha evolucionado durante la última década como una alternativa al pirómetro óptico. Por lo tanto, los términos pirómetro infrarrojo y termómetro de radiación se usan indistintamente por muchas referencias.

Los pirómetros descritos anteriormente, aunque se pueda ver que son de modalidad electrónica, tienen que tocar el objeto que están midiendo. Esto para obtener una lectura clara y ver qué tan caliente está. Estrictamente hablando, cuando se habla de medir temperatura, en realizad hablamos de termómetros basados en termopares. Sin embargo, si no son capaces de medir desde la distancia, no se le puede considerar un pirómetro.

Principios del pirómetro

Un pirómetro tiene un sistema óptico y detector. El sistema óptico enfoca la radiación terminal en el detector. La señal de salida del detector, temperatura T, está relacionada con la radiación térmica o irradiancia j del objeto objetivo a través de la ley de stefan-boltzmann, la proporcionalidad constante.

La salida se usa para inferir la temperatura del objeto. Por lo tanto, no hay necesidad de contacto directo entre el pirómetro y el objeto, como ocurre con el termopar y el detector de temperatura de resistencia.

Historia del pirómetro

A Josiah Wedgwood se le adjudica la creación del primer pirómetro capaz de medir temperaturas en los hornos que tenía en su caza. Lo primero que comparó fue el calor de la arcilla cocida a temperaturas conocidas, pero finalmente se actualizó para medicar la contracción de las piezas de arcilla que se encontraban en el horno.  Luego, se inventarían unos de barra metal y muchos otros estilos. Pero el esencial se le adjudica a este alfafero.

La corriente que fluía a través del dispositivo se ajustó hasta que fue del mismo color. Por lo tanto, una vez que esto sucedía, la temperatura del objeto ya no era visible para las personas. En vista de corregir esto, la opción era calibrarlo y así la temperatura fuese capaz de inferir en la corriente. La temperatura que se devuelve al pirómetro desaparece. Estos obtienen el nombre de pirómetros de brillo y dependen de la emisividad que expulsa el objeto para ser capaz de medir la temperatura. Como se ve, hay numerosas formas de medir los objetos, aún siendo todos pirómetros.

En el caso del anteriormente mencionado pirómetro de brillo, no fue muy confiable que digamos para conocer el valor de el emisividad de los objetos. Se descubrió posteriormente que esta particularidad cambiaba, a menudo siendo extremadamente drástica, con la rigurosidad de la superficie, en volumen y la composición de la superficie. De hecho, teniendo como foco la temperatura misma.

pirómetro usos

Componentes del pirómetro

Las partes básicas de un pirómetro son la lente, la abertura, el detector de filtro y la unidad de procesamiento de señal. La lente capta la radiación infrarroja que viene del objeto a medir. La abertura bloquea los rayos no deseados en los bordes. El filtro permite que solo ingrese el rango espectral deseado.

Los rayos luego pasan al detector que transforma la radiación infrarroja en señales eléctricas. Estas señales se linealizan en la unidad de procesamiento de señales y se transforman en una señal de salida estándar que luego puede leerse en la pantalla y usarse para el control del proceso.

Aplicaciones del pirómetro

Los pirómetros son herramientas adecuadas para la medición de objetos calientes, ya sea que se encuentren en movimiento o no, en cualquier superficie en el que un termómetro no pueda alcanzar. Y por supuesto, mucho menos tocar. La temperatura es fundamental para la medición, ya que esto es esencial para un control consistente de la operación que se está llevando a cabo.

La escoria se puede producir a una temperatura optima, mientras que las tasas de función sí se pueden maximizar. En el caso del consumo de combustible, se busca minimizar la vida refractaria para alargarlo. Los termopares fueron utilizados históricamente para los propósitos mencionados anteriormente. Sin embargo, no se recomiendan para ese uso, debido a que la medición continua lo puede derretir y degradar.

En el caso de las turbinas de gas, es posible que se le puedan instalar pirómetros en motores experimentales.  Esto con la finalidad de medir la temperatura que se encuentra en la superficie de los álabes de la turbina. Tales dispositivos se pueden combinar con los tacómetros para equilibrar la salida del pirómetro de acuerdo a la posición de la pala de turbina individual. La sincronización combinada, con un codificador claro está, permite a los usuarios determinar cuál es la temperatura que se encuentra en puntos exactos de las cuchillas.

Tipos de pirómetro

Según el principio de funcionamiento, los detectores de IR se dividen en una de dos categorías: Detectores térmicos y Pirómetro óptico.

Detectores de infrarrojos térmicos

La termopila se hace conectando varios termopares en serie y colocando sus uniones calientes en contacto con un cuerpo negro que absorbe la energía infrarroja incidente y calienta las uniones calientes. Las uniones frías se colocan en el área del detector con un disipador de calor adecuado.

Estos detectores tienen una respuesta rápida, banda ancha, amplio rango dinámico y se usan con frecuencia en termómetros de uso general, automotriz, aire acondicionado y cuerpo humano. Los bolómetros utilizan una losa de material que cambia su resistencia en respuesta a un cambio de temperatura.

El circuito convierte el cambio de resistencia en un cambio de voltaje, que es procesado por el instrumento. Los bolómetros se utilizan a menudo para medir la energía IR de bajo nivel, a menudo como un accesorio para un telescopio.

Pirómetro óptico

pirómetro tiposLos fotodetectores están construidos sobre un sustrato de silicio con un área sensible a IR que libera electrones libres cuando son impactados por los fotones. El flujo de electrones produce señales eléctricas proporcionales a la energía incidente. Estos detectores se utilizan a menudo como matrices en sistemas de imágenes térmicas.

Los pirómetros ópticos funcionan según el principio básico de usar el ojo humano para hacer coincidir el brillo del objeto caliente con el brillo de un filamento de lámpara calibrado dentro del instrumento. El sistema óptico contiene un filtro que restringe la sensibilidad a la longitud de onda del dispositivo a una banda estrecha de longitud de onda de alrededor de 0,65 a 0,66 micras.

Pirómetro digital moderno

En estos días, es más común que los ingenieros y científicos usen pirómetros digitales completamente automáticos, que son más rápidos y simples, y usan dos tipos diferentes de detectores. Algunos miden el calor al absorber la luz, por lo que son esencialmente detectores de luz: fotocélulas sensibles a la luz basadas en semiconductores, un poco como pequeñas células solares.

Pero con filtros instalados en la parte frontal para que respondan solo a una determinada banda de infrarrojos visibles, o radiación ultravioleta. Al tomar muestras de radiación fuera del espectro visible, los detectores como este pueden medir un rango de temperaturas mayor que los pirómetros manuales más antiguos.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Este sitio web utiliza cookies para que usted tenga la mejor experiencia de usuario. Si continúa navegando está dando su consentimiento para la aceptación de las mencionadas cookies y la aceptación de nuestra política de cookies, pinche el enlace para mayor información.plugin cookies

ACEPTAR
Aviso de cookies