Pomiar temperatury w piecu.

Dawniej, w celu określenia tempertury wewnątrz pieca, rozsypywało się na jego spodzie niewielką ilość mąki. Im bardziej był rozgrzany, tym szybciej kolor mąki zmieniał się na brązowy. Wielkiej dokładności nie należało się spodziewać po tej metodzie, jednak przy odrobinie wprawy możliwe było określenie momentu w którym należy wkładać chleb. Dziś mamy do dyspozycji kilka znacznie dokładniejszych metod pomiarowych. Każda z nich ma zalety i wady.

Najprostsze rozwiązanie - termometr bimetaliczny.
Niedrogi, działa na prostej zasadzie - metal rozszerza się pod wpływem temperatury, powodując wychylenie wskazówki. Martwi mnie tylko zakres pomiarowy dostępnych najczęściej termometrów - maksymalnie 500 stopni C. W elektrycznym piecu do pizzy sprawdziłby się doskonale, ale w opalanym drewnem piecu chlebowym? W trakcie palenia płomień osiąga temperaturę 800 - 1000 stopni. Jak wówczas zachowa się ten termometr? 
Można oczywiście nie przewiercać cegły szamotowej na wylot, umieszczając końcówkę pomiarową termometru w jej wnętrzu, tyle że wówczas odczytana temperatura nie do końca będzie się pokrywać z tą, jaka panuje w komorze pieca. Czasem można spotkać termometry zainstalowane w otworze wywierconym w drzwiczkach. Przyznam, że nie mam doświadczenia z termometami bimetalicznymi w piecach chlebowych. Może ktoś ma u siebie zainstalowany taki element i opisze jak się sprawuje.


Rozwiązaniu kolejne - termopara.
Termopara wykorzystuje zjawisko powstawania niewielkiej siły elektromotorycznej (mówiąc prościej - napięcia elektrycznego) na styku dwóch różnych metali. Wartość napięcia zależy od temperatury. Element ten wymaga jeszcze zastosowania przetwornika pomiarowego z wyświetlaczem.
Z termoparą w piecu raz już się spotkałem. Nie był to co prawda piec chlebowy, lecz hartowniczy, ale komorę też miał szamotową. Elektryczne grzałki sylitowe pozwalały osiągnąć wewnątrz temperaturę przekraczającą 1000 stopni C. Rozgrzane cegły dosłownie świeciły żółto-pomarańczowym światłem. Pomiar temperatury odbywał się przy pomocy termopary platynowej, włożonej przez otwór w bocznej ścianie. Jej styk pomiarowy znajdował się w samym środku tego piekła. Był to drogi element - kosztował ok. 1000 zł, nie licząc sterownika.  
Do pieca chlebowego, z uwagi na niższą temperaturę mogłaby być tańsza termopara typu K, w osłonie ceramicznej, wytrzymująca 1000-1200C. Można ją kupić za 150- 200zł, plus przetwornik z wyświetlaczem - jakiś niedrogi, na baterie.    
Termopara ma też wady. Jest delikatna. Można ją łatwo uszkodzić, np. przy dokładaniu drewna do pieca. 

Rozwiązanie trzecie - pirometr.
Pirometr pozwala na pomiar wysokiej temperatury w sposób bezdotykowy - z bezpiecznej odległości. Urządzenia działa na zasadzie pomiaru promieniowania podczerwonego, emitowanego przez rozgrzany przedmiot. Wystarczy wcisnąć spust, nakierować promień wskaźnika laserowego na obiekt, by na wyświetlaczu natychmiast ujrzeć jego temperaturę. Poszczególne materiały, o tej samej temperaturze mogą emitować promieniowanie w różny sposób, co będzie miało istotny wpływ na wynik odczytu. Cegła szamotowa ma współczynnik emisyjności równy 0,94 i jeśli taki ustawimy na naszym urządzeniu, możemy się spodziewać przyzwoitej dokładności. 
Osobiście do pomiaru temperatury wybrałem właśnie pirometr. Jest bardzo wygodny w użyciu, ale każdorazowy odczyt wymaga otwierania pieca. 

Pomiar przy pomocy pirometru uzmysławia nam jedną, istotną rzecz. Tak naprawdę mierzymy temperaturę ścianek cegieł, nie mając żadnej wiedzy, jak bardzo są one rozgrzane w środku - ile energii zgromadziły.
Przykład z życia wzięty: 
Piekąc wiele pizz utrzymywałem płomień w komorze pieca o wiele dłużej, niż podczas normalnego rozgrzewania. Po zakończonym wypieku temperatura powierzchni cegieł nie odbiegała od normy, ale jej gradient w ścianie był znacznie mniejszy. Gdy włożyłem chleb, spadek temperatury następował zbyt wolno. Trzeba było się ratować uchylając klapę, by pieczywa nie przypalić.

Po tym doświadczeniu przyszedł mi do głowy czwarty sposób określania stopnia rozgrzania pieca :

Pirometr z dodatkową termoparą.
Istnieją pirometry, które oprócz pomiaru metodą bezdotykową pozwalają także na prezentacje odczytów z termopary typu K, dołączanej za pomocą wtyczki. Można nawet kupić taki na Allegro za ok. 90 zł (w komplecie z termoparą).
Gdybyśmy między cegłami szamotowymi a warstwą izolacji umieścili cienką, miedzianą rurkę, a w niej tanią, elastyczną termoparę, pozwoliłoby to określić rzeczywisty stopień rozgrzania pieca. Pirometrem zmierzymy temperaturę powierzchni cegieł w środku komory, a termoparą - po przeciwległej, niedostępnej stronie. Znajomość obu wskazań, plus odrobina doświadczenia sprawi, że piec już nas nie zaskoczy.