HỎA KẾ BỨC XẠ ( RADIATION PYROMETER)

Như bài viết trước chúng ta đã nhắc đến một loại hỏa kế là hỏa kế quang học, nó được đùng để đo nhiệt độ mà không cần tiếp xúc với đối tượng. Các nhà quan sát có thể tính toán được các bức xạ hồng ngoại của nguồn tạo ra nhiệt và so sánh với nhiệt đối tượng làm mẫu. Nhưng nhiệt lượng mà thiết bị có thể nhận biết được bị giới hạn dưới 0,65 microns. Đây là lí do tại sao hỏa kế bức xạ lại hữu ích hơn, vì nó có thể được dùng để đo tất cả nhiệt độ trong dải bước sóng thừ 0,7 microns đến 20 microns.

HỎA KẾ BỨC XẠ (RADIATION PYROMETER)

Các bước sóng đo được bởi thiết thị được biết đến là bước sóng bức xạ đơn thuần, có nghĩa là, dải phổ biến đối với bức xạ nhiệt. Thiết bị này được sử dụng ở những nơi mà cảm biến đo nhiệt độ không tiếp xúc vật lý được như cặp nhiệt điện, RTD, và điện trở nhiệt bởi vì nhiệt độ cao của nguồn phát.
Nguyên lý chính đằng sau một hỏa kế bức xạ là đo nhiệt độ thông qua các bức xạ nhiệt được phát ra tự nhiên của đối tượng. Bức xạ nhiệt này được biết đến như là một hàm của nhiệt độ của nó. Dựa vào ứng dụng của thiết bị mà ta có thể chia thành 2 cách thức đo nhiệt:
1. – Trong phương pháp này, tổng nhiệt lượng phát ra từ nguồn nhiệt được đo tại tất cả bước sóng.  (Total Radiation Pyrometer)
2. – Trong phương pháp mày nhiệt tỏa ra từ nguồn nhiệt được đo ở bước sóng nhất định. (Selective Radiation Pyrometer)
Trong phần này chúng ta chỉ nhắc đến hỏa kế bức xạ toàn phần vì tính thông dụng của nó.

HỎA KẾ BỨC XẠ TOÀN PHẦN (Total Radiation Pyrometer)

Nguyên lý dựa trên định luật năng lượng bức xạ toàn phần của vật đen tuyệt đối tỉ lệ với lũy thừa bậc 4 của nhiệt độ tuyệt đối của vật. 

Trong đó:  σ  là hằng số, T là nhiệt độ tuyệt đối của vật đen tuyệt đối K

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Như hiển thị ở hình dưới. hỏa kế bức xạ ( loại gương phản xạ) có một hệ thống quang học bao gồm ống kính, gương phản chiếu và thị kính điều chỉnh. Nhiệt lượng tỏa ra từ nguồn nhiệt thông qua các ống kính quang học nó được thu thập, tập trung vào đầu dò với sự giúp đỡ của gương và sự sắp đặt dựa vào thị kính. đầu dò có thể là điện trở nhiệt hoặc một ống quang điện. Sau này chúng ta biết đến các đầu dò tốt hơn đo được đối tượng chuyển động. Như vậy, nhiệt năng đã được biến đổi tương ứng thành tín hiệu điện tương ứng bởi đầu dò và được gửi đến các thiết bị đầu ta hiển thị nhiệt độ.

ƯU ĐIỂM:

• Thiết bị này có thể được dùng để đo nhiệt độ rất cao mà không cần tiếp xúc trực tiếp với nguồn nhiệt. ( kim loại nóng chảy)
• Tốc độ đáp ứng nhanh, có thể đo các đối tượng chuyển động
• Không bị ảnh hưởng bởi khoảng cách từ hỏa kế đến đối tượng đo

NHƯỢC ĐIỂM:

• Không tuyến tính, độ nhạy kém.
• Tính sẵn có của vật liệu quang học làm giới hạn các bước sóng có thể đo được.
• Cấu tạo đơn giản nhưng giá thành , chi phí lắp đặt cao
• Cần bảo dưỡng thường xuyên để giữ cho ống kính sạch sẽ vì vất kì sự bám bẩn, bụi .. sẽ làm giảm bức xạ
• Sự phát xạ của vật liệu đối tượng ảnh hưởng đến phép đo
• Nếu có bất kì một nguồn nhiệt nào khác đối tượng đo sẽ ảnh hưởng đến kết quả đo