El pirómetro de filamento que desaparece es un pirómetro óptico , en el que se mide la temperatura de un objeto incandescente brillante comparándolo con la luz de un filamento calentado . [1] [2] [3] Inventado independientemente en 1901 por Ludwig Holborn y Ferdinand Kurlbaum en Alemania y Everett Fleet Morse en los Estados Unidos, [1] fue el primer dispositivo que podía medir temperaturas superiores a 1000 °C. [3] Los pirómetros de filamento que desaparecen se han utilizado para medir temperaturas entre aproximadamente 600 °C y 3000 °C. [1] Al igual que otros pirómetros ópticos, se utilizan para medir la temperatura de objetos demasiado calientes para los termómetros de contacto, como los metales fundidos. Ampliamente utilizados en las industrias del acero y la cerámica , así como para la investigación, han sido casi totalmente reemplazados por pirómetros electrónicos de banda espectral. [3]
El diseño más simple tiene una óptica como la de un telescopio kepleriano . Un alambre delgado ( filamento ), colocado en el plano focal de la lente del objetivo, se calienta mediante una corriente eléctrica. [1] [2] [3] Cuando se ve a través del ocular, el alambre aparece recortado frente al objeto luminoso caliente que se está investigando. El usuario compara el brillo del filamento brillante con el objeto detrás y ajusta la corriente a través del filamento hasta que parece "desaparecer" frente al objeto brillante. [1] [3] En ese punto, el filamento y el objeto están a la misma temperatura. Luego, el usuario lee la temperatura en el dial de control de corriente del filamento, que está calibrado por la curva de corriente frente a temperatura del filamento. [3] o en algunos instrumentos de una tabla de corriente frente a temperatura.
El filamento parece "desaparecer" contra el fondo del objeto porque dos objetos a la misma temperatura tienen el mismo espectro de cuerpo negro . [2]
En otros diseños, la corriente a través del filamento se mantiene constante y la radiación permitida a través del objeto objetivo varía con cuñas atenuadoras calibradas en la trayectoria óptica, [3] o se utiliza un prisma para colocar las imágenes del objeto objetivo y una superficie brillante calibrada una al lado de la otra, por ejemplo, como un disco dentro de un anillo.
Muchos pirómetros de filamentos que desaparecen utilizan un filtro rojo. [2] [3] La combinación del filtro y la respuesta del ojo humano solo permite pasar a través de una banda estrecha de longitudes de onda rojas, por lo que la comparación de luminosidad se realiza solo en una banda estrecha de longitudes de onda. [2] Esto reduce los errores debidos a que el objetivo y el filamento no tienen espectros de emisión idénticos. [2] [3] Para objetos muy calientes, se pueden utilizar filtros adicionales para proteger el ojo de la luz excesiva. La resolución del instrumento depende en cierta medida del operador, pero con un operador experto se puede lograr una resolución de 10 °C para temperaturas de hasta 2000 °C. [3]
Los pirómetros de filamentos que desaparecen sólo se pueden utilizar si el objeto en estudio emite luz visible similar a la de un cuerpo negro caliente [3] ; esto significa que su temperatura debe ser lo suficientemente alta (alrededor de 600 °C o más) y el objeto no debe ser totalmente transparente o muy reflectante. Para una buena precisión, el objeto debe aparecer gris oscuro o negro cuando está frío. [2]
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