Pirometro

Los pirómetros son dispositivos que miden la temperatura a través de la energía irradiada por el cuerpo.
Teoría de los Pirómetros
La palabra pirómetro se deriva de la palabra griega Pyros, que significa “Fuego” y Metron que significa “Medida”. La teoría de los pirómetros se basa en el hecho de que todos los cuerpos arriba del cero absoluto de temperatura irradian energía, de lo cual parten paramedir la temperatura de los cuerpos. La radiación es un modo de propagación de la energía a través del vacío, de forma análoga a la luz. Cuando hablamos de la radiación de los cuerpos nos referimos a la emisión continua de energía desde la superficie de dichos cuerpos, esta energía es radiante y es transportada por las ondas electromagnéticas que viajan en el vacío a una velocidad de 3x108 m/s.La radiación electromagnética se extiende a través un ancho rango de frecuencias, como se ilustra en la siguiente figura:

Tipos de Pirómetros
Existen 3 tipos de pirómetros: los de radiación, los infrarrojos y los ópticos. El primero acepta un muestreo controlado de la radiación total y mediante determinación del efecto calorífico del muestreo obtenido, un sensor térmico como una termopila(grupo de termopares conectados en serie) determina le medición de temperatura.
Pirómetros de radiación
Los pirómetros de radiación se emplean para medir temperaturas mayores de 550°C hasta un poco más de 1600°C captando toda o gran parte de la radiación emitida pro el cuerpo a analizar. Este tipo de pirómetros se fundamenta en la ley de Stefan-Boltzmann, que dice que la intensidad de energíaradiante emitida por la superficie de un cuerpo negro aumenta proporcionalmente a la cuarta potencia de la temperatura absoluta del cuerpo, es decir, W = KT4, donde
W (potencia emitida)= Flujo radiante por unidad de área.
K =Constante de Stefan - Boltzman (cuyo valor es 5.67 10-8 W / m2 K4).
T =Temperatura en Kelvin

En la FIGURA siguiente se presenta esquemáticamente los rangos ópticos de unpirómetro de radiación moderno del tipo de espejo. La radiación entra, desde una fuente, a través de una ventana A de sílice vítrea, es reflejada por el espejo esférico B y llevada a un foco sobre el diafragma J, en el centro del cual hay una abertura C.
 
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Pirómetro de radiación |
 
La radiación que pasa a través de C es reflejada por el espejo esférico D hacia el receptor E, donde se formauna imagen de C. La superficie de J se blanquea ligeramente con óxido de magnesio para que refleje difusamente suficiente luz que haga visible la imagen de la fuente cuando se mira a través de una lente H colocada detrás de B. El instrumento es orientado por el observador de manera que la imagen de la porción de la fuente que ha de ser mirada, cubra la abertura C. Dado que B no produce ningunaaberración cromática y muy poca aberración esférica, la imagen de la fuente, colocada a la distancia para la cual está enfocado el espejo, es muy neta y puede hacerse que una porción muy definida de la imagen cubra C.
La relación de la distancia de la fuente al diámetro requerido por la fuente (factor distancia) es aproximadamente de 24 a 1 para distancias mayores de 24 pulgadas. En 24 pulgadas, eldiámetro de la fuente debe ser por lo menos de 1 pulgada; en 48 pulgadas, de 2 pulgadas, etc.
Para distancias más cortas de la fuente, el factor distancia es más largo.
Para distancias mayores de 20 pulgadas, el instrumento puede emplearse como de "foco universal" si está debidamente enfocado y graduado para una distancia de 24 pulgadas.
Un obturador F ajustable delante de la ventana A sirve pararegular el tamaño de la abertura que deja osar la radiación de manera que la fuerza electromotriz utilizada de la pila termoeléctrica se ajuste estrechamente a una temperatura de la tabla de temperaturas y f.e.m.
Diafragmas de entrada fijos proporcionan el ajuste del intervalo del pirómetro en anchos límites. El extremo superior del intervalo puede ser de 1000 a 1800 C, e incluso superior a...