Pirometr ze znikającym włóknem
Pirometr ze znikającym żarnikiem jest pirometrem optycznym , w którym temperatura żarzącego się obiektu jest mierzona przez porównanie go ze światłem ogrzanego żarnika . Wynaleziony niezależnie w 1901 roku przez Ludwiga Holborna i Ferdinanda Kurlbauma w Niemczech oraz Everetta Fleeta Morse'a w Stanach Zjednoczonych, był pierwszym urządzeniem, które mogło mierzyć temperatury powyżej 1000 ° C. Pirometry ze znikającym włóknem były używane do pomiaru temperatur w zakresie od około 600 ° C do 3000 ° C. Podobnie jak inne pirometry optyczne, służą do pomiaru temperatury obiektów zbyt gorących dla termometrów kontaktowych, takich jak stopione metale. Szeroko stosowane w hutniczym i ceramicznym oraz w badaniach zostały niemal całkowicie wyparte przez elektroniczne pirometry pasma widmowego.
Najprostsza konstrukcja ma optykę podobną do teleskopu Keplera . Cienki drut ( włókno ) umieszczony w płaszczyźnie ogniskowej soczewki obiektywu jest ogrzewany prądem elektrycznym. Widziany przez okular drut wydaje się być zarysowany przed badanym gorącym, świecącym obiektem. Użytkownik porównuje jasność świecącego włókna z obiektem z tyłu i reguluje prąd płynący przez żarnik, aż wydaje się, że „znika” przed świecącym obiektem. W tym momencie włókno i przedmiot mają tę samą temperaturę. Następnie użytkownik odczytuje temperaturę z tarczy kontrolnej prądu żarnika, która jest kalibrowana na podstawie krzywej prądu żarnika w funkcji temperatury. lub w niektórych instrumentach z tabeli prądu w funkcji temperatury.
Włókno wydaje się „znikać” na tle obiektu, ponieważ dwa obiekty o tej samej temperaturze mają to samo widmo ciała doskonale czarnego .
W innych konstrukcjach prąd płynący przez włókno jest utrzymywany na stałym poziomie, a promieniowanie przepuszczane przez obiekt docelowy jest zmieniane za pomocą skalibrowanych klinów tłumiących na ścieżce optycznej lub do umieszczenia obrazów obiektu docelowego i skalibrowanej świecącej powierzchni stosuje się pryzmat obok siebie, np. jako krążek wewnątrz pierścienia.
Wiele pirometrów ze znikającym włóknem wykorzystuje filtr czerwony. Połączenie filtra i reakcji ludzkiego oka przepuszcza tylko przez wąskie pasmo czerwonych długości fal, więc porównanie jasności odbywa się tylko w wąskim paśmie długości fal. Zmniejsza to błędy wynikające z tego, że cel i włókno nie mają identycznych widm emisji. W przypadku bardzo gorących obiektów można zastosować dodatkowe filtry chroniące oko przed nadmiernym światłem. Rozdzielczość przyrządu zależy w pewnym stopniu od operatora, ale przy wykwalifikowanym operatorze można osiągnąć rozdzielczość 10°C dla temperatur do 2000°C.
Pirometry ze znikającymi włóknami mogą być używane tylko wtedy, gdy badany obiekt emituje światło widzialne podobne do gorącego ciała doskonale czarnego ; oznacza to, że jego temperatura musi być wystarczająco wysoka (około 600 ° C i więcej), a obiekt nie może być w pełni przezroczysty ani silnie odbijający światło. Aby uzyskać dobrą dokładność, zimny obiekt powinien wyglądać na ciemnoszary lub czarny.