Sensore di temperatura senza contatto
I suoi componenti sensibili non sono in contatto con l'oggetto testato, noti anche come strumenti di misurazione della temperatura senza contatto. Questo strumento può essere utilizzato per misurare la temperatura superficiale di oggetti in movimento, piccoli bersagli e oggetti con capacità termica ridotta o rapidi cambiamenti di temperatura (transitori), nonché la distribuzione della temperatura del campo di temperatura.
I termometri senza contatto più comunemente usati sono chiamati termometri a radiazione basati sulla legge fondamentale della radiazione del corpo nero. La termometria a radiazione include il metodo della luminosità (vedi pirometro ottico), il metodo della radiazione (vedi pirometro a radiazione) e il metodo colorimetrico (vedi termometro colorimetrico). Vari metodi di misurazione della temperatura di radiazione possono misurare solo la temperatura fotometrica, la temperatura di radiazione o la temperatura colorimetrica corrispondenti. Solo la temperatura misurata per un corpo nero (un oggetto che assorbe tutta la radiazione ma non riflette la luce) è la vera temperatura. Se deve essere misurata la vera temperatura dell'oggetto, l'emissività della superficie del materiale deve essere corretta. L'emissività della superficie del materiale non è determinata solo dalla temperatura e dalla lunghezza d'onda, ma è anche correlata allo stato della superficie, al film e alla microstruttura, quindi è difficile da misurare con precisione. Nella produzione automatizzata, è spesso necessario utilizzare la termometria a radiazione per misurare o controllare la temperatura superficiale di determinati oggetti, come la temperatura di laminazione dei nastri di acciaio, la temperatura dei rulli di laminazione, la temperatura di forgiatura e la temperatura di vari metalli fusi nei forni fusori o crogioli in metallurgia. In questi casi specifici, è abbastanza difficile misurare l'emissività della superficie dell'oggetto. Per la misurazione automatica e il controllo della temperatura della superficie solida, è possibile utilizzare un riflettore aggiuntivo per formare una cavità di corpo nero insieme alla superficie misurata. L'effetto di radiazioni aggiuntive può aumentare la radiazione effettiva e il coefficiente di emissione effettivo della superficie misurata. Utilizzando il coefficiente di emissione efficace e regolando la temperatura misurata attraverso uno strumento, è possibile ottenere la temperatura reale della superficie misurata. Il riflettore aggiuntivo più tipico è un riflettore semisferico. La radiazione diffusa della superficie misurata vicino al centro della sfera può essere riflessa sulla superficie dallo specchio emisferico, formando una radiazione aggiuntiva, migliorando così il coefficiente di emissione effettivo ε È l'emissività della superficie del materiale, ρ È la riflettività del riflettore. Per quanto riguarda la misurazione dell'irraggiamento della temperatura effettiva di mezzi gassosi e liquidi, è possibile utilizzare il metodo di inserimento di un tubo di materiale resistente al calore a una certa profondità per formare una cavità di corpo nero. Calcolare il coefficiente di emissione efficace della cavità cilindrica dopo aver raggiunto l'equilibrio termico con il mezzo attraverso il calcolo. Nella misurazione e controllo automatico, questo valore può essere utilizzato per correggere la temperatura inferiore della cavità misurata (ovvero la temperatura del fluido) per ottenere la vera temperatura del fluido.
Vantaggi della misurazione della temperatura senza contatto: il limite superiore della misurazione non è limitato dalla resistenza alla temperatura dell'elemento di rilevamento della temperatura, quindi in linea di principio non esiste alcun limite alla temperatura massima misurabile. Per temperature elevate superiori a 1800 gradi, vengono utilizzati principalmente metodi di misurazione della temperatura senza contatto. Con lo sviluppo della tecnologia a infrarossi, la misurazione della temperatura della radiazione si è gradualmente espansa dalla luce visibile all'infrarosso ed è stata adottata da meno di 700 gradi a temperatura ambiente con alta risoluzione.
