Facebook Instagram Youtube Twitter

كيف تقيس البيرومترية درجات الحرارة العالية

كيف تقيس البيرومترية درجات الحرارة العالية: تعرف على تقنيات البيرومترية الدقيقة وآلية عملها في قياس درجات الحرارة دون تلامس في البيئات الصناعية.

كيف تقيس البيرومترية درجات الحرارة العالية

تعتبر البيرومترية من الأدوات الأساسية في مجال الهندسة الحرارية لقياس درجات الحرارة العالية. تعتمد البيرومترية على قياس إشعاع الجسم الساخن لتقدير درجة حرارته دون الحاجة إلى التلامس المباشر. في هذا المقال سنتناول كيفية عمل البيرومترية، أنواعها، وتطبيقاتها العملية.

مبدأ عمل البيرومترية

تعتمد البيرومترية على ظاهرة الإشعاع الحراري. عندما يسخن جسم ما، فإنه يبعث إشعاعات كهرومغناطيسية تختلف شدتها وترددها باختلاف درجة حرارة الجسم. تقوم البيرومترية بقياس هذا الإشعاع وتحويله إلى قراءة لدرجة الحرارة.

أنواع البيرومترية

  • بيرومترية الإشعاع: تقيس كمية الإشعاع المنبعث من الجسم الساخن وتعتمد على قانون بلانك للإشعاع.
  • بيرومترية الألوان: تعتمد على مقارنة لون الإشعاع المنبعث من الجسم بلون إشعاع مرجعي معروف.
  • بيرومترية الطيفية: تقوم بتحليل الترددات المختلفة للإشعاع وقياسها بدقة عالية.
  • بيرومترية الإشعاع

    تعتبر بيرومترية الإشعاع الأكثر شيوعًا وتقوم على تطبيق قانون بلانك الذي يُعبر عنه بالمعادلة:

    \[ E(\lambda, T) = \frac{2hc^2}{\lambda^5} \frac{1}{e^\frac{hc}{\lambda k_B T} – 1} \]

    حيث:

  • \( E(\lambda, T) \): شدة الإشعاع على طول موجة معينة \(\lambda\)
  • \( h \): ثابت بلانك
  • \( c \): سرعة الضوء
  • \( \lambda \): الطول الموجي للإشعاع
  • \( k_B \): ثابت بولتزمان
  • \( T \): درجة حرارة الجسم بالكلڤن
  • التطبيقات العملية للبيرومترية

    تستخدم البيرومترية بشكل واسع في المجالات التالية:

  • الصناعات المعدنية: لقياس درجات حرارة الأفران والمسابك، حيث لا يمكن استخدام موازين الحرارة التقليدية.
  • الأبحاث العلمية: لقياس درجات حرارة المواد في التجارب العلمية التي تجرى عند درجات حرارة عالية جدًا.
  • محطات الطاقة: لمراقبة درجات حرارة الغازات والسوائل في التوربينات والمراجل البخارية.
  • الخلاصة

    تعد البيرومترية أداة قوية ومتطورة لقياس درجات الحرارة العالية بدقة وتستخدم في العديد من التطبيقات الهندسية والصناعية. فهم مبدأ عملها واستخداماتها يمكن أن يسهم بشكل كبير في تحسين الأداء والكفاءة في مختلف المجالات.