Pirómetro

Te has preguntado ¿cuántos grados debe alcanzar el oro para fundirse?, o ¿has tenido curiosidad de saber ¿cómo se miden esas altísimas temperaturas a las que deben ser sometidos los metales para alcanzar una forma líquida? Esas mediciones se realizan  con un Pirómetro, el cual ofrece una medición precisa a una distancia prudente

¿Qué es un Pirómetro?

El Pirómetro es un instrumento que mide, con gran precisión, la temperatura de las sustancias, sin entrar en contacto directo con ellas.

Fue diseñado para cubrir mediciones que se encuentran entre los -50 grados y los +4000 grados Celsius, lo que lo hace el instrumento perfecto al momento de medir temperaturas extremas, como por ejemplo, las generadas por los metales incandescentes durante los procesos de fundición.

¿Para qué sirve un Pirómetro?

Desde su invención, el pirómetro ha sido un artefacto diseñado para medir temperaturas extremas sin entrar en contacto con el objeto o sustancia que la produce.

Se emplea con mayor frecuencia en el área industrial, así como en la ambiental, pues esta herramienta es capaz de medir temperaturas muy bajas, como por ejemplo, el nitrógeno líquido, o muy elevadas como materia volcánica, sin la necesidad de entrar en contacto con el material objeto de la investigación o medición.

Su manejabilidad, fácil lectura y alta precisión, lo convierte en un instrumento importante en los procesos industriales, que requieren de constante monitoreo.

¿Cómo funciona un Pirómetro?

Cada uno de los metales o cualquier objeto que entre en proceso de fundición a una temperatura mayor a los (0) kelvin o (273.15) Celsius emite radiación térmica y será esta radiación la captada por el Pirómetro para generar una medición.

Existen dos formas de generar dicha medición, una es mediante el proceso de absorción y emisión que determina la temperatura de los gases que se desprende en el proceso de radiación.

En el caso de los metales incandescentes, se debe observar el color de este a través del Pirómetro. Se ajusta la temperatura de un filamento incandescente proyectado en el campo de visión del aparato y cuando los colores generados por ambos, metal y filamento, sean idénticos, se podrá leer la temperatura.

Usos del Pirómetro

El pirómetro debe ser empleado en aquellas mediciones en las que los termómetros convencionales no logran cumplir el objetivo de medir algún cuerpo o sustancia, por superar su rango de medición.

Este instrumento de medición es requerido en superficies ambientales con niveles de temperatura extrema, como por ejemplo volcanes activos. También en:

  • Industrias de fundición de metales incandescentes
  • Donde sea querido medir la temperatura de objetos o masas en movimiento.
  • Donde se requiera medición de la contaminación atmosférica.
  • Donde se requiera la medición de temperaturas que varían con rapidez.
  • Si el área que requiere ser medida tiene difícil acceso.

Sin duda, el pirómetro es un instrumento de mucha utilidad, contar con uno de ellos en el laboratorio facilitará los procesos de estudio y la obtención de resultados óptimos.

Tipos de Pirómetro

En la actualidad, existen diversos tipos de Pirómetros, sin embargo, hay tres que sobresalen por ser los comúnmente utilizados en industrias.

Vale la pena destacar que su diferencia radica en la forma en la que captan la radiación, para emitir la medición de la temperatura más precisa, según sea el caso las condiciones y la exigencia.

  • Pirómetro de Radiación

Este tipo de artefactos fundamentan su accionar en la ley de Stefan – Boltzman, enfatizando que la intensidad de la radiación emanada por un determinado cuerpo aumentará proporcionalmente a la cuarta potencia de la temperatura absoluta de dicho cuerpo.

Este pirómetro emplea un sensor térmico para captar el calor de la radiación y de allí determina la temperatura. Este tipo de Pirómetro sirve para medir temperaturas entre los 550º C y los 1600 C.

Este pirómetro absorbe energía radiada por un cuerpo, la redirecciona a una especie de almacén en el que se genera una señal proporcional a la temperatura, esta genera un resultado cuántico que después se puede leer de forma confiable.

Es muy sensible a pequeñas variaciones de la energía radiante y muy resistente a vibraciones o choques.

Esta característica básica lo hace perfecto para medir las temperaturas de las superficies, la temperatura de los objetos que se muevan, las temperaturas superiores a la amplitud de los termopares, cuando se requiere gran velocidad de respuesta a los cambios de temperatura.

  • Pirómetro Infrarrojo

Aun cuando su funcionamiento es muy parecido al pirómetro de Radiación, los pirómetros infrarrojos detectan las radiaciones con un mayor rango de amplitud en el espacio de la onda, lo que le permite que el espectro de grados a medir se amplíe (de -50 a 4000ºC).

Este sistema de medición es empleado comúnmente en los casos relacionados con objetos en movimiento como rodillos, cintas transportadoras; o en aquellos casos en los que se requiere mantener una mayor distancia, ya sea por razones de contaminación o peligro inminente, tales como la alta tensión.

  • Pirómetro Óptico

Su labor se sustenta en la ley de distribución de la radiación térmica de Wien. lm = A / T, donde A = 0.2897 si lm viene en cm.

Este tipo de pirómetros utiliza un método de comparación como base de operación.

Para generar un resultado, el pirómetro compara la incandescencia de la luz emitida por la fuente de calor con una fuente estándar, y expresa sus resultados con colores Amarillo – Rojo, dependiendo del brillo y la tonalidad de estos colores, se expresará un resultado específico.

Este instrumento mide temperaturas mayores a 700º. Este es muy utilizado en fundiciones, calderas, altos hornos y siderurgia.

Se trata de elegir el pirómetro que se adapte a las necesidades del laboratorio. Evalúa sus características e inclina su selección en base al laboratorio y los estudios que, habitualmente, se realizan en el.

Características del Pirómetro

Las características más resaltantes de los Pirómetros en general son: Capacidad de ofrecer mediciones de alta precisión sin necesidad de entrar en contacto con el objeto; tienen un amplio espectro de ºC a medir; rápida velocidad de respuesta.

Importancia del Pirómetro

La importancia del Pirómetro radica en que no pone en riesgo la integridad del personal o trabajador que lleva a cabo la medición. Además, facilita las labores de medición por su fácil lectura.

Esto se debe a que es un instrumento que funciona de forma remota, es decir que, cumple su objetivo sin tener que entrar en contacto con el objeto, la sustancia o el espacio que mantiene una temperatura extrema.

Contar con todo el equipamiento necesario en un laboratorio es de mucha importancia, porque facilita los estudios y experimentos de rigor. En el caso del pirómetro, su utilidad en la industria, y en el ámbito ambiental, es altamente destacada por su utilidad. Elige el que mejor se adapte a tus necesidades y comienza

Partes del Pirómetro Básico

Los pirómetros en general están conformados por varias partes y otros sistemas que en conjunto arman un sistema específico.

  • Sistema óptico que recoge la energía emanada por la sustancia u objeto en estudio.
  • Sensor/transmisor de temperatura infrarrojo compacto.
  • Un sistema que detecta la energía y la transforma en señales eléctricas.
  • Un sistema que evita la afectación de la medición por parte de las variaciones de temperatura dentro del sensor.
  • Sistemas electrónicos modernos que permiten utilizar algoritmos complejos que proporcionan una mayor precisión de la temperatura.

Conocer de manera detallada las partes del pirómetro te garantizan destreza en el manejo de este equipo. Recuerda que de ello dependerá, en gran medida, la obtención de resultados precisos.

Diferencias entre el pirómetro y el termómetro

Derivado de la función que ambos aparatos desarrollan, se suele confundir entre el pirómetro y el termómetro. Sin embargo, existen varias diferencias que determinan el uso acertado de cada aparato.

El pirómetro tiene la capacidad de medir la temperatura de forma remota, mientras el termómetro debe entrar el contacto directo con el objeto estudiado.

El pirómetro cuenta con un rango amplísimo de medición ya sea en temperaturas extremas de -50º Celsius a 4000º Celsius, mientras el termómetro mantiene un rango mucho menor.

El pirómetro mide la temperatura por medio de la radiación que desprenden los objetos sometidos a fundición en temperaturas mayores a los (0) kelvin, mientras que los termómetros miden exactamente la temperatura de los objetos estudiados.

Origen del Pirómetro

Se desconoce la procedencia exacta de este dispositivo, sin embargo, se le adjudica su creación al médico y físico neerlandés, Pieter van Musschenbroek (1692 – 1761) y al alfarero y diseñador inglés Josiah Wedgwood (1730 – 1795) que, con el propósito común de avanzar sus investigaciones, desarrollaron artefactos similares al  Pirómetro.

No se tiene una fecha específica de su creación, sin embargo, se estima que haya sido a mediados de 1700.

Algunos registros de la época destacan que este artefacto fue construido, en principio, para estudiar la dilatación que se observaba en los cuerpos metálicos, cuando era modificada su temperatura.

Evolución del Pirómetro

Se creó para medir la temperatura de hornos. Comparaba el color de la arcilla al ser sometida al fuego en temperaturas conocidas.

Luego, su evolución inició y con él, se lograba medir el tamaño al que se encogían las piezas de arcilla.

Posteriormente en 1900, se inventó un pirómetro óptico, en el cual la temperatura de un objeto brillante e incandescente es comparada con la luz que emite un filamento sometido al calor, y con diversos ajustes se lograba obtener un resultado.

Para erradicar errores técnicos con los pirómetros ópticos, se comenzó a trabajar en base a la ley de Planck, que relaciona la temperatura a la intensidad de la radiación emitida en longitudes de ondas individuales, generando los denominados pirómetros de radio, que son dos pirómetros de diferentes brillos en un solo instrumento.

Además, en 1922, para medir de forma más precisa la temperatura de los materiales comenzaron a fabricarse pirómetros de múltiples longitudes de onda. Estos utilizan tres o más longitudes de onda y manipulaciones matemáticas, para intentar medir de forma más precisa las emisiones

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