Enzo Rocha Fotografia: Pirômetro Óptico

Um pirômetro é um instrumento que mede a temperatura por meio da determinação da intensidade da luz de um determinado comprimento de onda emitido por um corpo quente.

O pirômetro óptico é um dispositivo de medição de temperatura do tipo sem contato. Ele trabalha com o princípio de combinar o brilho de um objeto com o brilho do filamento que é colocado dentro do pirômetro.

O pirômetro óptico é usado para medir a temperatura dos fornos, metais fundidos e outros materiais ou líquidos superaquecidos.

Não é possível medir a temperatura do corpo altamente aquecido com a ajuda do instrumento do tipo de contato. Portanto, o pirômetro sem contato é usado para medir sua temperatura.

Os pirômetros ópticos permitem uma medição fácil da temperatura de objetos que normalmente seriam difíceis de medir com dispositivos de contato.

O que é um pirômetro óptico?

Um pirômetro óptico é simplesmente uma varinha de termômetro, no formato de uma pistola ou mira de mão, que mede remotamente temperaturas muito altas.

Este equipamento lê altas temperaturas de 37,8 a 1.092,8 °C. Esses dispositivos geralmente são usados para proteger os técnicos de fazer leituras próximas a equipamentos ou processos perigosos.

Os pirômetros permitem medições de temperatura sem contato usando várias técnicas, como a expansão aquecida de uma haste de metal ou a intensidade de uma corrente termoelétrica. O tipo óptico pode detectar radiação térmica, que é o calor emitido na forma de ondas eletromagnéticas.

A energia térmica emite fora da faixa de luz visível, na faixa espectral de infravermelho.

O pirômetro óptico é calibrado para filtrar os comprimentos de onda da banda das ondas eletromagnéticas para detectar incandescência de objetos aquecidos. Ele contém um sistema óptico que captura os comprimentos de onda da luz e um detector que mede a intensidade da radiação e a corresponde à temperatura.

Com base no princípio científico de que todos os corpos negros emitem incandescência de cor semelhante a uma temperatura correspondente, o pirômetro óptico mede a intensidade via calibração que corresponde à emissividade do material a intervalos de temperatura e tempo. Dispositivos modernos também calculam erros estatísticos através de repetições de medidas.

Essas ferramentas podem ler não apenas elementos extremamente quentes, como processos de produção e fornos, mas também equipamentos em movimento e difíceis de alcançar.

Alguns dispositivos portáteis não são escopos simples, mas se tornam cada vez mais capazes de cálculos inteligentes. Um computador interno pode permitir que o pirômetro óptico elimine erros de dados que podem ocorrer em torno de condições industriais. Pode contribuir com dados de várias bandas para aumentar sua precisão.

O dispositivo pode levar em consideração fatores como poeira e fumaça, ilhas de escória em metal fundido e outras obstruções.

O computador pode conduzir o processamento estatístico dos dados.

Pode alertar os operadores sobre sinais problemáticos ou obstruções de material e pode até sinalizá-los quando as temperaturas ultrapassam um intervalo especificado.

Isso permite uma maior sensibilidade aos problemas potenciais antes que eles ocorram, uma medida vital de segurança ao lidar com tecnologias perigosamente quentes.

Uma desvantagem de alguns projetos de pirômetros ópticos é que eles se baseiam nos julgamentos dos usuários para comparar faixas de cores.

Outra é a necessidade de ter uma linha direta de visão para o alvo que está sendo medido. Encontrados em diversos setores e serviços técnicos, os dispositivos inovadores permitem leituras consistentes de objetos instáveis ou em movimento e fluidos fundidos. Eles podem detectar diferentes temperaturas de superfície e núcleo.

Em plantas com condições adversas, essas unidades operam através da poluição, calor e vibrações.

O que é um pirômetro?

A palavra pirômetro vem das palavras gregas pyros, que significam “fogo” e medidor, que significa “medir”.

Um pirômetro é um dispositivo que determina a temperatura da superfície medindo o calor radiante.

Geralmente é usado em situações em que a superfície a ser medida não pode ser tocada, seja porque está se movendo ou porque seria perigoso fazê-lo.

Variedades comuns incluem o pirômetro infravermelho e o pirômetro óptico.

O primeiro pirômetro foi inventado por Josiah Wedgewood, um oleiro inglês do século XVIII. Utilizou o encolhimento da porcelana sob calor para monitorar as temperaturas aproximadas nos fornos Wedgewood.

A queima de cerâmica e a monitoração da temperatura dentro dos fornos continuam sendo uma das principais aplicações da pirometria hoje. Os fornos modernos geralmente usam pirômetros infravermelhos, também conhecidos como pirômetros de radiação, para monitorar sua temperatura.

Os pirômetros infravermelhos usam a luz infravermelha e visível que irradia um objeto para aquecer um termopar, um dispositivo que cria uma corrente elétrica que alimenta um medidor de temperatura.

A distância focal – o ponto em que a ferramenta tem o tamanho mínimo de leitura de pontos e o campo de visão – o ângulo no qual a óptica do pirômetro opera, são muito importantes para operar corretamente um pirômetro infravermelho. O dispositivo determina uma temperatura média para a região que está medindo; portanto, se o objeto que está sendo medido não preencher o campo de visão do pirômetro, ocorrerá um erro de medição.

Medições precisas também exigem um julgamento correto da emissividade de uma superfície.

A luz infravermelha proveniente de uma superfície é na verdade a soma de três fatores: refletividade – a proporção da radiação vinda de outro lugar e refletida na superfície que está sendo medida; transmissividade – a proporção de radiação vinda de trás do objeto sendo medida e passando por ele; emissividade – a proporção da radiação infravermelha realmente emitida da superfície medida.

Esses três valores variam entre zero e um e juntos somam um.

Os pirômetros infravermelhos funcionam melhor se a emissividade estiver próxima de um e são muito difíceis de calibrar para metais refletivos e superfícies transparentes com emissividades de 0,2 ou menos.

A outra variedade de uso comum é um pirômetro óptico.

Patenteado pela primeira vez por Everett F. Morse em 1899, o pirômetro óptico passa uma corrente através de um filamento conectado a um medidor de temperatura.

Um operador olha através de uma ocular o filamento e a superfície que está sendo medida.

Como a corrente através do filamento varia, o mesmo acontece com a temperatura do filamento. Quando a incandescência do filamento corresponde à incandescência da superfície, a temperatura pode ser lida no medidor. Na maioria das aplicações, os pirômetros ópticos foram substituídos por pirômetros infravermelhos, que oferecem mais precisão em uma faixa de temperatura mais ampla, mas os pirômetros ópticos permanecem em uso, principalmente ao medir temperaturas de objetos relativamente quentes e pequenos, como recozimento de fios de tungstênio.

O que é Pirometria?

Pirometria é o processo de medir a temperatura de um objeto através da medição de sua radiação infravermelha e geralmente se supõe que se refira a operações em condições de alta temperatura.

Um instrumento chamado pirômetro, que é um tipo de termômetro, é usado para esse processo e existem vários tipos.

A maioria dos pirômetros modernos não requer contato físico com o objeto que está sendo medido, tornando-os adequados para medir a temperatura de objetos extremamente quentes.

Os pirômetros iniciais usavam uma técnica chamada filamento que desaparecia, ou pirometria de brilho, para medir a temperatura.

O pirômetro usou um filamento de composição conhecida e propriedades químicas para comparar o objeto a ser medido com o filamento, que brilhava a um certo brilho ao atingir uma temperatura conhecida.

Esses dispositivos funcionavam apenas ao medir objetos com luminosidade ou brilho marcados. Eles deram resultados imprecisos sob certas condições, pois a luminosidade de um objeto a uma temperatura específica pode variar de acordo com vários fatores, como textura ou forma da superfície.

Como este instrumento provou ser pouco satisfatório para algumas aplicações, foi desenvolvido um dispositivo conhecido como pirômetro de duas cores ou razão.

Este dispositivo era essencialmente dois pirômetros de brilho combinados em um dispositivo.

O novo pirômetro contava com o princípio da física conhecido como lei de Planck para comparar duas leituras de um objeto para determinar sua temperatura. Embora mais precisos que os pirômetros anteriores, esses dispositivos ainda estavam sujeitos a alguns dos mesmos problemas.

Os pirômetros modernos avançaram ainda mais a ciência e a tecnologia da pirometria.

Eles são frequentemente descritos como pirômetros de apontar e disparar e fornecem medições precisas das temperaturas da superfície de quase qualquer objeto.

Eles não requerem contato com o objeto que está sendo medido e fornecem resultados com rapidez e confiabilidade.

Existem muitas aplicações para pirometria, encontradas tanto na vida cotidiana quanto nos processos industriais.

Os pirômetros são freqüentemente usados em fundições e outras fábricas para medir temperaturas de vários materiais, incluindo metais fundidos, gases e banhos de sal.

Em 2011, pirômetros portáteis de baixo custo, também conhecidos como termômetros infravermelhos, estão se tornando cada vez mais comuns nos serviços de saúde, como forma de medir a temperatura do paciente com facilidade e quase instantaneamente.

Esses tipos de pirômetros são especialmente populares para uso em crianças pequenas e bebês, pois pode ser difícil usar termômetros mais tradicionais se a criança ou o bebê não cooperarem.