Principe et avantages du capteur de température sans contact
Le capteur de température non de contact, dont l'élément sensible n'est pas en contact avec l'objet mesuré, est également connu sous le nom d'instrument de mesure de température sans contact. Cet instrument peut être utilisé pour mesurer la température de surface des objets en mouvement, de petites cibles et des objets avec une petite capacité thermique ou des changements de température rapides (transitoires), ainsi que pour mesurer la distribution de température du champ de température.
Les capteurs de température, les instruments de mesure de température sans contact les plus couramment utilisés, sont basés sur la loi fondamentale du rayonnement du corps noir et sont appelés instruments de mesure de la température de rayonnement. Les méthodes de mesure de la température de rayonnement comprennent la méthode de luminosité (voir pyromètre optique), la méthode de rayonnement (voir le pyromètre de rayonnement) et la méthode colorimétrique (voir thermomètre colorimétrique). Diverses méthodes de mesure de la température de rayonnement ne peuvent mesurer que la température photométrique, la température du rayonnement ou la température colorimétrique correspondante. Seule la température mesurée pour un corps noir (un objet qui absorbe tous les rayonnements mais ne reflète pas la lumière) est la vraie température. Pour déterminer la véritable température d'un objet, il est nécessaire de corriger l'émissivité de la surface du matériau. L'émissivité de surface des matériaux dépend non seulement de la température et de la longueur d'onde, mais aussi de l'état de surface, du revêtement et de la microstructure, ce qui rend difficile la mesure avec précision. Dans la production automatisée, il est souvent nécessaire d'utiliser la thermométrie de rayonnement pour mesurer ou contrôler la température de surface de certains objets, tels que la température de roulement de la bande d'acier, la température du rouleau, la température de forgeage et la température de divers métaux fondues dans les fours de fusion ou les creusets dans la métallurgie.
Dans ces situations spécifiques, la mesure de l'émissivité de la surface d'un objet est assez difficile. Pour la mesure automatique et le contrôle de la température de surface solide, des miroirs supplémentaires peuvent être utilisés pour former une cavité du corps noir avec la surface mesurée. L'effet du rayonnement supplémentaire peut augmenter le rayonnement effectif et le coefficient d'émission efficace de la surface mesurée. En utilisant le coefficient d'émission effectif pour ajuster la température mesurée à travers des instruments, la véritable température de la surface mesurée peut être obtenue. Le réflecteur supplémentaire le plus typique est un réflecteur hémisphérique. Le rayonnement diffus à la surface près du centre de la sphère peut être réfléchi à la surface par le miroir hémisphérique, formant un rayonnement supplémentaire, augmentant ainsi le coefficient d'émission effectif. Dans la formule, ε est l'émissivité de surface du matériau, et ρ est la réflectivité du réflecteur. Quant à la mesure du rayonnement de la véritable température des milieux de gaz et de liquide, la méthode d'insertion d'un tube de matériau résistant à la chaleur à une certaine profondeur pour former une cavité du corps noir peut être utilisée. Calculez le coefficient d'émission effectif de la cavité cylindrique après avoir atteint l'équilibre thermique avec le milieu. Dans la mesure et le contrôle automatique, cette valeur peut être utilisée pour corriger la température de fond de la chambre mesurée (c'est-à-dire la température moyenne) et obtenir la véritable température du milieu.
