Pirometros

Páginas: 5 (1099 palabras) Publicado: 10 de mayo de 2013


En aplicaciones industriales es necesario por lo general medir la temperatura de un objeto desde una cierta distancia sin hacer contacto con el objeto, por ejemplo, cuando el objeto este en movimiento en una línea de ensamble, cuando el área donde se va a instalar esta muy caliente, es inaccesible, presente condiciones extremas, o este bajo algún tipo de onda electromagnética o demicroondas.
Los diferentes controles llegan a formar parte de un sistema denominado “sistema de control de proceso”
El sistema de control de procesos se basa en la recepción de entradas de variables de proceso, su procedimiento y comparación de unos valores predeterminados o valores de referencia por el usuario, y posteriormente la corrección en el caso que se hubiera producido alguna desviación respectoal valor de referencia de un cierto parámetro de proceso.
El sistema de control recurrirá a una serie de elementos que se repitiera en todo el proceso como son:

Indicadores
Registradores
Controladores
Transmisores
Elementos Finales





En este documento trataremos acerca de un sistema de control, pero mas enfocados a los pirómetros de radiación que nos ayudan al control de lamedición de la temperatura de un proceso de planta industrial.

Todos los cuerpos que estan por encima del cero absoluto (-273°C) emiten radiación térmica en función de la temperatura. La mayor parte de esta radiación no es visible al ojo humano. A su vez la intensidad de radiación térmica emitida por el cuerpo depende de su forma y de su composición química.



Espectro ElectromagneticoDesde 1011 nano-metros (Ondas de Radio) hasta 10-8 nano-metros (Rayos Gamma)

Los pirometros son instrumentos llamados a realizar la medicion de la temperatura sin contacto con el cuerpo u objeto.
El fenomeno fisico aprovechado para el funcionamiento del pirometro esta basado en la ley de Stefan-Boltazma.

Ley de Stefan-Boltzmann.
La ley de Stefan-Boltzmann establece que un cuerpo negro emiteradiación térmica con una potencia emisiva superficial (W/m²) proporcional a la cuarta potencia de su temperatura:

Donde Te es la temperatura efectiva o sea la temperatura absoluta de la superficie y sigma es la constante de Stefan-Boltzmann:
Esta potencia emisiva de un cuerpo negro (o radiador ideal) supone un límite superior para la potencia emitida por los cuerpos reales.
La potenciaemisiva superficial de una superficie real es menor que el de un cuerpo negro a la misma temperatura y está dada por:

Donde epsilon (ε) es una propiedad radiactiva de la superficie denominada emisividad. Con valores en el rango 0 ≤ ε ≤ 1, esta propiedad es la relación entre la radiación emitida por una superficie real y la emitida por el cuerpo negro a la misma temperatura. Esto depende marcadamentedel material de la superficie y de su acabado, de la longitud de onda, y de la temperatura de la superficie.


Emisividad
La emisividad, llamada antiguamente emitancia, es la proporción de radiación térmica emitida por una superficie u objeto debida a una diferencia de temperatura con su entorno. La emisividad direccional espectral se define como la razón entre la intensidad emitida por lasuperficie en una dirección particular y la intensidad que sería emitida por un cuerpo negro a la misma temperatura y longitud de onda. La emisividad total se obtiene por integración sobre todo el espectro electromagnético y todo el espacio. Cuanto más pequeño sea el valor de la emisividad, mejor aislante por reflexión será dicha superficie, siendo 1 el valor máximo.
Una cantidad relacionada es laabsortividad, definida como la fracción de irradiancia recibida que es absorbida por un cuerpo. Toma valores entre 0 y 1. Para un cuerpo negro, la absortividad espectral es 1. Si la absortividad de un cuerpo es menor que 1, pero se mantiene constante para todas las longitudes de onda, éste se denomina cuerpo gris.

Coeficiente de emisividad

El coeficiente de emisividad (ε), es un número...
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