Все рассмотренные средства являются контактными. Их верхний предел 2200℃. Однако, иногда требуется измерение более высоких температур, или недопустим контакт термометра с измеряемой средой. В этом случае применяют пирометры, которые измеряют температуру по тепловому излучению. Верхний их диапазон практически не ограничен (главное, чтобы спектр излучения соответствовал спектральным характеристикам термометра), серийно выпускаемые термометры имеют предел 4000℃. Но контактные термометры более точные.
В отличие от термометров, первичный преобразователь пирометра находится вне измеряемой среды и не искажает температурного поля.
С повышением температуры нагретого тела интенсивность теплового излучения растет. При нагреве до 500℃ тело излучает невидимые инфракрасные лучи, затем при нагреве появляются видимые лучи меньшей длины (тело начинает светиться – темно-красный, красный, оранжевый, желтый и белый цвет). С увеличением температуры возрастает интенсивность частичного (монохроматического или одноцветного) излучения данной длины волны и увеличивается интенсивность суммарного излучения энергии телом. Эти свойства и используются для измерения температуры.
Разные тела, нагретые до одной температуры, имеют неодинаковую частичную и суммарную интенсивность излучения и обладают разными коэффициентами поглощения. Наибольшей способностью поглощения энергии является абсолютно черное тело. Оно поглощает все падающие на него лучи, т.е. имеет коэффициент поглощения =1. Другие физические тела часть энергии отражают, т.е. имеют коэффициент поглощения меньше 1. За эталон берут абсолютно черное тело. Так как интенсивность частичного и суммарного излучения зависит от физических свойств вещества, шкалы пирометров градуируются по излучению черного тела, т.е. в градусах черной температуры.
По используемому методу пирометры делят на группы:
· Монохроматические пирометры
· Пирометры частичного излучения
· Пирометры полного излучения
· Пирометры спектрального соотношения