KWALIFIKACJA MTL4 - CZERWIEC 2021

PYTANIE NR 6.
Do przeprowadzania pomiaru temperatury ciekłego żeliwa w sposób bezkontaktowy należy użyć
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Pomiar bezkontaktowy temperatury ciekłego żeliwa wykonuje się pirometrem, który wyznacza temperaturę na podstawie promieniowania cieplnego emitowanego przez powierzchnię metalu.
Termopary wymagają kontaktu (zanurzenia/osłony), a dylatometr służy do badań rozszerzalności, nie do pomiaru w kadzi.

Pełne wyjaśnienie:

W pytaniu kluczowe jest sformułowanie "w sposób bezkontaktowy". W odlewnictwie, gdy trzeba zmierzyć temperaturę ciekłego żeliwa bez zanurzania czujnika w metalu (np. ze względu na bezpieczeństwo, szybkość pomiaru albo ograniczenia technologiczne), stosuje się pirometr. Pirometr mierzy natężenie promieniowania cieplnego (podczerwieni) docierającego z obiektu i na tej podstawie oblicza temperaturę.

Odpowiedź "pirometru" jest więc właściwa, bo odpowiada warunkowi bezkontaktowości i jest typowym rozwiązaniem do gorących, trudno dostępnych obiektów, w tym ciekłego metalu.

Pozostałe propozycje nie spełniają warunku bezkontaktowego albo dotyczą innego rodzaju badań:

  • "czujnika z termoparami PtRh-Pt" – termopara jest czujnikiem kontaktowym. Aby wiarygodnie mierzyć temperaturę ciekłego metalu, złącze pomiarowe musi być w kontakcie cieplnym z mierzonym medium (zwykle poprzez zanurzenie w osłonie). To wyklucza pomiar bezkontaktowy.
  • "czujnika z termoparami Fe-CuNi" – analogicznie, to również pomiar kontaktowy. Dodatkowo w praktyce dobór termopary zależy od zakresu temperatur i warunków pracy, ale niezależnie od typu materiałów przewodów termopara wymaga kontaktu.
  • "dylatometru" – dylatometr służy do pomiaru zmian wymiarów (rozszerzalności cieplnej) próbki w funkcji temperatury i czasu. Nie jest to przyrząd do szybkiego pomiaru temperatury ciekłego żeliwa na stanowisku topienia czy zalewania.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w pytaniu pojawia się warunek bezkontaktowo, najpierw szukaj metod opartych o promieniowanie (pirometria/termowizja), a metody z czujnikami (termopary, rezystancyjne) traktuj jako kontaktowe, nawet jeśli są powszechnie używane do temperatury.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Pirometr to przyrząd do bezkontaktowego pomiaru temperatury na podstawie promieniowania cieplnego obiektu. W odlewnictwie wykorzystuje się go m.in. do szybkiej kontroli temperatury ciekłego metalu w kadzi lub przy wylewie, bez zanurzania sondy.
Bo nie potrzebuje kontaktu cieplnego z obiektem. Rejestruje promieniowanie podczerwone emitowane przez powierzchnię metalu i przelicza je na temperaturę. Dzięki temu pomiar może być szybki i bezpieczniejszy w strefie wysokich temperatur.
Nie. Termopara jest czujnikiem kontaktowym – aby zmierzyć temperaturę, jej złącze pomiarowe musi być ogrzane przez mierzony obiekt, zwykle przez zanurzenie w osłonie. Bezkontaktowość zapewnia pirometr, nie termopara.
Najczęstsze problemy to: zła nastawa emisyjności, pomiar nie tej powierzchni (np. żużla zamiast metalu), dym i pył w torze optycznym oraz zbyt duża odległość lub niewłaściwy kąt celowania. Każdy z tych czynników zaniża lub zawyża wynik.
Emisyjność to zdolność powierzchni do emitowania promieniowania cieplnego. Pirometr przelicza promieniowanie na temperaturę, więc błędnie ustawiona emisyjność daje błędny odczyt. W praktyce trzeba znać warunki powierzchni (metal, tlenki, żużel) i dobrać nastawę.
Gdy potrzebujesz pomiaru temperatury w objętości metalu (nie tylko na powierzchni) albo gdy warunki optyczne są złe (dym, płomień, zasłonięty widok). Wtedy stosuje się sondy/termopary w odpowiednich osłonach, mimo że jest to pomiar kontaktowy.
Dylatometr służy do badania zmian wymiarów próbki wraz ze zmianą temperatury (rozszerzalność cieplna) w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych. Nie jest przyrządem do operacyjnego pomiaru temperatury ciekłego metalu w kadzi czy piecu, więc nie spełnia celu z pytania.
Jeśli metoda wymaga czujnika dotykającego obiektu (zanurzenie, przyłożenie, osłona), to jest kontaktowa (np. termopara). Jeśli opiera się o promieniowanie lub obraz (IR, termowizja), to jest bezkontaktowa (np. pirometr). Zawsze szukaj słów: "bezkontaktowy", "promieniowanie", "IR".
Nie zawsze. Pirometr mierzy promieniowanie z powierzchni, więc wynik zależy od emisyjności, zabrudzeń, tlenków, obecności żużla i warunków w torze optycznym. Dlatego w praktyce stosuje się procedury celowania i korekty oraz porównania z pomiarem sondą, gdy to możliwe.
Ucz się przez porównywanie metod: co mierzą, czy są kontaktowe, w jakim zakresie temperatur pracują i jakie mają ograniczenia. Zrób listę: pirometr (bezkontakt), termopara (kontakt), dylatometr (rozszerzalność). Ćwicz też typowe błędy: emisyjność, żużel, dym.
info

Około 69% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Źródła:

  • Wikipedia (pl): "Pirometr" – opis zasady działania i pomiaru bezkontaktowego, https://pl.wikipedia.org/wiki/Pirometr (dostęp: 2026-02-27)
  • OMEGA Engineering: "Infrared Temperature Measurement / IR Thermometers" – omówienie pomiaru temperatury bez kontaktu, https://www.omega.com/en-us/resources/infrared-temperature-measurement (dostęp: 2026-02-27)
  • Wikipedia (pl): "Termopara" – informacja, że termopary są czujnikami kontaktowymi temperatury, https://pl.wikipedia.org/wiki/Termopara (dostęp: 2026-02-27)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z podstaw odlewnictwa i metalurgii (rozdziały o kontroli temperatury ciekłego metalu)
  • Materiały dydaktyczne z metrologii przemysłowej (pirometria, termopary)
  • Instrukcje producentów pirometrów (zasada działania, emisyjność, typowe błędy pomiaru)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego