Endüstriyel Pirometreler – Temassız Sıcaklık Ölçüm Cihazları

Pirometreler, bir yüzeyin sıcaklığını fiziksel temas gerektirmeden, yüzeyden yayılan infrared enerjiyi algılayarak ölçen temassız sıcaklık ölçüm cihazlarıdır. Hareketli parçalar, yüksek sıcaklıktaki yüzeyler, erişilmesi zor ölçüm noktaları veya termokupl ve RTD gibi temaslı sensörlerin kullanılmasının uygun olmadığı proseslerde sıcaklığın sürekli olarak izlenmesini sağlar.

ThermoKoTec Pirometreler kategorisinde farklı sıcaklık aralıkları, optik ihtiyaçlar ve otomasyon sistemleri için Teknosens TS10-K, TS10-M, TS20-G ve TS20-S modelleri bulunmaktadır. Ürün ailesi 0°C'den 1600°C'ye kadar uzanan farklı ölçüm aralıklarını kapsayarak düşük ve orta sıcaklıktaki yüzey ölçümlerinden yüksek sıcaklıklı endüstriyel proseslere kadar farklı uygulama ihtiyaçlarına çözüm sunar.

Pirometre Nedir ve Nasıl Çalışır?

Sıcaklığı mutlak sıfırın üzerinde bulunan yüzeyler elektromanyetik enerji yayar. Pirometre, hedef yüzeyden yayılan bu enerjinin belirli bir spektral bölgesini algılar ve ölçüm sinyalini sıcaklık değerine dönüştürür.

Ölçüm elemanının hedef yüzeye değmesine gerek olmadığı için temassız sıcaklık ölçümü; hareketli ürünlerde, çok sıcak yüzeylerde, hassas proseslerde veya fiziksel erişimin zor olduğu noktalarda önemli avantaj sağlar.

Bununla birlikte pirometre seçimi yalnızca sıcaklık aralığına göre yapılmamalıdır. Hedef yüzeyin yayınım özelliği, hedef büyüklüğü ve sensörün hedefe olan uzaklığı ölçüm sisteminin doğru kurulmasında doğrudan önem taşır.

Teknosens Pirometre Modelleri

Teknosens TS10-K Pirometre – 0°C ile 500°C

TS10-K, 0°C ile 500°C arasındaki yüzey sıcaklıklarının temassız ölçümü için kullanılan kompakt endüstriyel pirometre modelidir. Düşük ve orta sıcaklık seviyelerinde sürekli yüzey sıcaklığı takibi gereken uygulamalar için değerlendirilebilir.

Modelde RS485 2 telli dijital haberleşme, IP65 koruma sınıfı ve standart 2 metre kablo bulunmaktadır. Bu yapı, TS10-K'nin otomasyon sistemlerine entegre edilen sabit sıcaklık ölçüm uygulamalarında kullanılmasına imkan verir.

Teknosens TS10-M Pirometre – 0°C ile 500°C

TS10-M, TS10 serisinin 0°C ile 500°C ölçüm aralığına sahip, sabit montajlı temassız sıcaklık ölçüm modellerinden biridir. 15:1 optik çözünürlüğü ve 0–14 µm spektral aralığı ile düşük ve orta sıcaklıktaki yüzeylerin sürekli izlenmesine yönelik tasarlanmıştır.

TS10-M'nin belirtilen tepki süresi 150 ms, sıcaklık çözünürlüğü ise 0,1°C'dir. Emissivity değeri 0,100–1,000 arasında PC yazılımı üzerinden ayarlanabilir.

Cihazda 4–20 mA analog çıkış ile birlikte RS485 2 telli dijital haberleşme bulunmaktadır. 24 VDC besleme ile çalışan model, IP65 (NEMA-4) alüminyum gövdeye sahiptir. Standart kablo uzunluğu 2 metre olup 5 metre ve 10 metre seçenekleri de bulunmaktadır.

Teknosens TS20-G Pirometre – 300°C ile 1300°C

TS20-G, 300°C ile 1300°C arasındaki yüksek sıcaklıkların temassız ölçümü için geliştirilmiş endüstriyel pirometre modelidir.

Modelin 1,6 µm spektral yapısı ve 150:1 optik çözünürlüğü, belirli bir mesafeden daha küçük hedef alanların ölçülmesinde önemli avantaj sağlar. Belirtilen tepki süresi 5 ms'dir.

TS20-G üzerinde 4–20 mA analog çıkış, RS485 dijital haberleşme, 0,100–1,000 ayarlanabilir emissivity ve Peak Hold, Valley Hold, Average sinyal işleme fonksiyonları bulunmaktadır.

Teknosens TS20-S Pirometre – 600°C ile 1600°C

TS20-S, ürün ailesinin daha yüksek sıcaklık seviyelerine yönelik modelidir. 600°C ile 1600°C arasındaki sıcaklıkların temassız olarak ölçülmesi için tasarlanmıştır.

TS20-S, 1 µm spektral ölçüm yapısına, 150:1 optik çözünürlüğe ve 5 ms tepki süresine sahiptir. Bu teknik yapı özellikle yüksek sıcaklıklı proseslerin uzaktan ve hızlı şekilde izlenmesi gereken uygulamalarda önem kazanır.

Modelde 4–20 mA analog çıkış, RS485 dijital haberleşme, ayarlanabilir emissivity ve Peak Hold, Valley Hold, Average sinyal işleme fonksiyonları bulunmaktadır.

Teknosens Pirometre Modelleri Karşılaştırması

Hangi Pirometre Modeli Tercih Edilmelidir?

Teknosens pirometre modelleri arasında seçim yapılırken “en yüksek sıcaklığı ölçen model en iyi modeldir” şeklinde değerlendirme yapılmamalıdır. Her model farklı sıcaklık ve optik koşullara göre konumlandırılmıştır.

• 0–500°C aralığında: TS10-K ve TS10-M modelleri değerlendirilmelidir.
• 300–1300°C aralığında: TS20-G yüksek sıcaklık uygulamalarına yönelik seçenektir.
• 600–1600°C aralığında: TS20-S daha yüksek sıcaklık proseslerine yönelik modeldir.

Aynı sıcaklık aralığında birden fazla model bulunduğunda optik oran, tepki süresi, çıkış tipi, gövde yapısı, montaj koşulları ve hedef büyüklüğü gibi ikinci seviye teknik kriterler seçimde belirleyici olmalıdır.

Optik Çözünürlük Nedir?

Pirometrelerde optik çözünürlük veya D:S (Distance-to-Spot) oranı, sensör ile hedef arasındaki mesafenin ölçülen alan çapına oranını ifade eder.

Örneğin 15:1 optik oran ile 150:1 optik oran aynı ölçüm geometrisini oluşturmaz. Daha yüksek optik oran, aynı mesafede daha küçük bir hedef alanın ölçülmesine imkan verir.

Bu nedenle küçük bir parçanın uzaktan ölçülmesi gereken uygulamalarda TS20-G veya TS20-S modellerindeki 150:1 optik çözünürlük önemli bir seçim kriteri olabilir. TS10-M ise 15:1 optik oranı ile daha farklı mesafe/hedef geometrilerine yönelik kullanılmalıdır.

Emissivity Nedir ve Neden Önemlidir?

Emissivity (yayınım katsayısı), bir yüzeyin termal enerjiyi yayma kabiliyetini tanımlar. Pirometre sıcaklığı doğrudan yüzeye temas ederek değil, yayılan infrared enerjiyi ölçerek belirlediği için emissivity temassız sıcaklık ölçümünün en önemli parametrelerinden biridir.

Mat, oksitlenmiş, boyalı veya parlak metal yüzeylerin yayınım özellikleri farklı olabilir. Özellikle yansıtıcı yüzeylerde uygun emissivity değerinin belirlenmesi gerekir. TS10-M, TS20-G ve TS20-S modellerinde emissivity 0,100–1,000 aralığında ayarlanabilir.

4–20 mA ve RS485 Çıkışları Ne Sağlar?

Endüstriyel pirometreler yalnızca sıcaklığı gösteren cihazlar değildir. Ölçülen sıcaklık bilgisinin PLC, kontrol cihazı, gösterge veya merkezi otomasyon sistemine aktarılması gerekebilir.

4–20 mA analog çıkış, endüstriyel otomasyonda sıcaklık gibi proses değerlerinin aktarılmasında yaygın kullanılan standart sinyal yapılarından biridir.

RS485 dijital haberleşme ise sıcaklık verisinin dijital sistemlere aktarılması ve uygun otomasyon altyapısıyla haberleşme kurulmasına imkan verir.

Pirometrelerin Kullanım Alanları

Temassız sıcaklık ölçüm cihazları, sensör ile hedef arasında fiziksel temasın istenmediği veya mümkün olmadığı çok sayıda endüstriyel uygulamada kullanılabilir.

• Üretim hatlarında sürekli yüzey sıcaklığı izleme,
• Hareketli parçaların sıcaklık ölçümü,
• Isıl işlem uygulamaları,
• Fırın ve yüksek sıcaklık prosesleri,
• Metal yüzeylerin sıcaklık takibi,
• Erişilmesi zor ölçüm noktaları,
• Temaslı sensör kullanımının ürünü veya prosesi etkileyebileceği uygulamalar,
• PLC ve otomasyon sistemlerine sürekli sıcaklık verisi aktarımı.

Pirometre ile Termokupl Arasındaki Fark Nedir?

Termokupl, ölçüm ucunun hedef yüzey veya prosesle fiziksel temas kurduğu temaslı bir sıcaklık sensörüdür. Pirometre ise hedef yüzeyden yayılan infrared enerjiyi algılayarak sıcaklığı belirli bir mesafeden ölçer.

Dolayısıyla iki teknoloji birbirinin doğrudan yerine geçen ürünler değildir. Uygun yöntemin belirlenmesi prosesin sıcaklığına, hareket durumuna, hedefin erişilebilirliğine, istenen tepki hızına ve ölçüm geometrisine bağlıdır.

Pirometre Seçerken Hangi Bilgiler Gereklidir?

Uygulamanız için doğru pirometre modelinin belirlenebilmesi için aşağıdaki bilgilerin bilinmesi önerilir:

1. Minimum ölçüm sıcaklığı kaç °C?
2. Maksimum ölçüm sıcaklığı kaç °C?
3. Ölçülen yüzey hangi malzemeden oluşuyor?
4. Yüzey parlak, mat, oksitlenmiş veya kaplamalı mı?
5. Sensör ile hedef arasındaki mesafe ne kadar?
6. Ölçülecek hedefin yaklaşık çapı nedir?
7. Hedef sabit mi yoksa hareketli mi?
8. Sıcaklık değişimleri ne kadar hızlı gerçekleşiyor?
9. PLC veya kontrol sistemine bağlantı gerekiyor mu?
10. 4–20 mA veya RS485 haberleşme ihtiyacı var mı?
11. Sensörün çalışacağı ortam sıcaklığı nedir?