Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Топ:
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Интересное:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Дисциплины:
2017-06-13 | 873 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Верхний предел применения контактных методов ограничивается значениями до 2200 °С. Однако в ряде случаев в промышленности и при исследованиях возникает необходимость измерять более высокие температуры. Кроме того, часто недопустим непосредственный контакт термометра с измеряемой средой. В этих случаях применяются бесконтактные средства измерения температуры, которые измеряют температуру тела или среды по тепловому излучению. Такие средства измерения называются пирометрами. Серийно выпускаемые пирометры применяются для измерения температур до 4000 °С.
Интенсивность теплового излучения реальных тел зависит от физической природы тела и коэффициента излучения (степени черноты), значение которого определяется температурой и состоянием поверхности. Значение коэффициента излучения изменяется при изменении состояния поверхности и температуры. В силу этого пирометры излучения градуируются по абсолютно черному телу. Поэтому при измерении температуры реальных тел, пирометры оценивают некоторую условную температуру. Действительная температура тела рассчитывается по пересчетным формулам с использованием значения коэффициента излучения. В современных пирометрах такой пересчет осуществляется автоматически. По используемому методу измерения пирометры подразделяются на четыре группы: монохроматические, полного излучения, частичного излучения, спектрального отношения.
Яркостной температурой Тя называется условная температура реального нечерного тела, численно равная такой температуре абсолютно черного тела, при которой спектральные энергетические яркости абсолютно черного тела Вохт при температуре Тя и реального тела Вхт при температуре Т равны. (λ-используемая длина излучения, мкм, С2=14388 мкмК – константа излучения, ελ – коэф. излучения на длине волны λ).Из определения яркостной температуры, а также из выражения легко установить, что для реальных тел яркостная температура всегда меньше действительной, так как ε < 1.
|
Оптические пирометры. (м онохроматические) воспринимают излучение в столь узком диапазоне длин волн, что оно считается монохроматическим (обычно это излучение красной части спектра с λ= 0,65 мкм). Этот участок спектра выделяется светофильтром в сочетании с кривой спектральной чувствительности измерения. В монохроматическом (квазимонохроматическом) пирометре температура тела определяется по спектральной энергетической яркости излучения при определенной длине волны, она увеличивается с ростом температуры. Предположим, что Т действительная температура измеряемого реального нечерного тела. Тогда спектральная энергетическая яркость этого тела будет BλT.Так как пирометр градуировался по излучению черного тела, то он покажет температуру абсолютно черного тела Тя, при которой спектральные энергетические яркости реального тела Вλт и абсолютно черного тела В0λ т будут равны. Условная температура Тя называется яркостной температурой тела.
Одним из современных монохроматических пирометров является визуальный пирометр с исчезающей нитью накала. В пирометре использован принцип уравнивания яркости изображения объекта с яркостью пирометрической лампы, находящейся внутри пирометра. Яркость нити изменяется наблюдателем, равенство яркостей воспринимается им как исчезновение нити на фоне контролируемого объекта.
Пирометр, действие которого основано на использовании зависимости от температуры тела отношения спектральной энергетической яркости для двух фиксированных длин волн, называется пирометром спектрального отношения (цветовым).
|
В пирометре спектрального отношения температура тел определяется по отношению спектральных энергетических яркостей для двух длин волн. Предположим, что действительная температура реального тела T, тогда отношение спектральных энергетических яркостей при длинах волн λ1, и λ2 будет Вλ1T/ Вλ2T. Так как пирометр градуировался по излучению черного тела, то он покажет температуру абсолютно черного тела Т, при которой отношение спектральных энергетических яркостей реального тела будут равны:
Цветовой температурой Tц называется условная температура реального тела численно равная такой температуре абсолютно черного тела, при которой отношение спектральных энергетических яркостей абсолютно черного тела при длинах волн λ1, и λ2 равно отношению спектральных яркостей при тех же длинах волн реального тела с температурой Т.
Таким образом, определяя действительную температуру по ее цветовой температуре, показываемой пирометром, необходимо знать длины волн, при которых вычисляется отношение спектральных энергетических яркостей и отношение коэффициентов излучения. Для тел, у которых при λ2 > λ1 ε2 <ε1
(большинство металлов), Тц > Т. Для тел, у которых при λ2 > λ1 ε2 >ε1 (многие неметаллические тела), Тц < Т. При ελ2 =ελ1 цветовая температура равна действительной. Это обусловливает достоинство цветового метода измерения, поскольку яркостная и радиационная температура всегда меньше действительной.
Пирометры полного излучения (обычно называются радиационными) воспринимают излучение в столь широком спектральном интервале, что зависимость интегральной энергетической яркости от температуры с достаточной точностью описывается законом Стефана—Больцмана, связывающим энергию излучения абсолютно черного тела с его температурой.
Радиационной температурой Тр называется условная температура реального тела, численно равная такой температуре абсолютно черного тела, при которой интегральные энергетические яркости
В пирометре полного излучения температура тела определяется по интегральной энергетической яркости излучения. Предположим, что действительная температура реального тела равна Т. Интегральная энергетическая яркость будет Вт. В связи с тем, что пирометр градуировался по излучению черного тела, при визировании на реальное тело он покажет температуру абсолютно черного тела Т0, при которой интегральные энергетические яркости реального тела и абсолютно черного тела будут равными.
|
ег — полный коэффициент излучения (интегральная степень черноты).
Для реальных тел радиационная температура всегда меньше действительной, так как для реальных тел ε T < 1.
Для определения действительной температуры Т по радиационной температуре тела Т необходимо знать только значение интегрального коэффициента излучения ε T.
Практическое определение ε T связано с большими трудностями, чем определение ελ T. И разброс значений ε T в зависимости от состояния поверхности для одного и того же материала очень велик. Поэтому и ошибки определения действительной температуры тела по его радиационной температуре будут значительными.
|
|
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!