rilevamento temperatura di fiamma

RILEVAMENTO TEMPERATURA DI FIAMMA
Vi sono molti processi industriali in cui, per riscaldare un certo oggetto, si adoperano fiamme,
derivanti in genere dalla combustione di gas naturale.
In questi processi produttivi, l’utente può avere la necessità di misurare la temperatura dell’oggetto,
oppure della fiamma.
Temperatura di fiamma
Riveste grande interesse, soprattutto da quando esiste il problema di incenerire i rifiuti ad una
temperatura elevata, ma non solo. Vi sono casi in cui la temperatura di fiamma deve essere invece
mantenuta costantemente al di sotto di un certo valore.
Normalmente, le fiamme sono sporche, ovvero opache all’occhio umano. In generale, la regola è
che fiamme trasparenti non consentono un corretto uso di pirometri ottici. Viceversa, se le fiamme
sono opache all’occhio, allora il pirometro avrà buone probabilità d’applicazione. Per inciso, lo
stesso principio si applica al caso in cui si debbano rilevare temperature di gas caldi.
Usualmente, il pirometro ottico adatto ad effettuare misure su fiamma è di tipo bicolore, e ciò per
almeno le tre ragioni seguenti:
1.le fiamme sono ottimi Corpi Grigi, di cui è ben nota l’emissività;
2.la presenza di particelle fredde non influenza il rilevamento;
3.sporco e/o ostruzioni sul cammino ottico hanno ben poca influenza
Temperatura di un oggetto scaldato da fiamma
Come si è detto sopra, se la fiamma proviene da olio combustibile, carbone, o è comunque opaca,
allora non potremo effettuare alcun rilevamento. Se la fiamma è trasparente e magari piccola,
allora di può risolvere bene il problema.
Un caso tipico è quello della produzione di lampade a bulbo di vetro, dove c’è necessità di rilevare
la temperatura dello stesso attraverso la fiamma, in questo piccola. Si dimostra, anche
teoricamente, che con un pirometro corretto si ottengono ottimi rilevamenti della temperatura
effettiva dell’oggetto, anche se quella della fiamma è ben più elevata.
Dovendo rilevare su vetro, si usa un pirometro che lavora nel campo di lunghezze d’onda
4,8 m - 5,2 m.
Sappiamo che l’Emissività del vetro è pari a 0,98 e che quella della fiamma è pari a 0,005.
Inoltre, in tali processi, la temperatura massima del vetro è tipicamente di 982 °C; quella della
fiamma tipicamente di 1926 °C.
In fondo al presente articolo, sono riportate le curve della Radianza Relativa in funzione della
Temperatura del Vetro (1)
A quelle condizioni termiche, si ottiene che
Ev (energia emessa dal vetro) = 3600 x 0,98 = 3528 W / m 2 s
Ef (energia emessa dalla fiamma = 9750 x 0,005 = 48,75 W / m2 s.
Cioè, Ef è << Ev e quindi la fiamma non influenza la nostra misura.