Основные понятия об измерениях и средствах получения информации
жүктеу/скачать 0,79 Mb.
|
7 2 Avtomattiz control
2.5. Пирометры излученияДействие приборов основано на зависимости интенсивности электромагнитного излучения нагретого тела от температуры. Твердые тела излучают волны всех длин – от инфракрасного до ультрафиолетового участка спектра. С повышением температуры цвет нагретого тела изменяется от темно-красного до белого. При этом с изменением цвета возрастает спектральная энергетическая яркость (СЭЯ), то есть излучение определенной длины волны, а также увеличивается интегральное излучение. Возрастание величины СЭЯ до температуры 3000 С описывается уравнением Вина = / , (2.17) где – СЭЯ абсолютно черного тела для излучения длиной волны ; – абсолютная температура тела, К; и – константы излучения. При более высоких температурах возрастание СЭЯ с увеличением температуры описывается уравнением Планка = [ехр( / ]. (2.18) Таким образом, измеряя величину СЭЯ, можно определить температуру нагретого тела. В квазимонохроматических (фотоэлектрических) пирометрах сравнивается яркость монохроматического излучения нагретого тела с СЭЯ эталонного тела – нити лампы накаливания, имеющей известную температуру (рис. 2.16). Система находится в состоянии равновесия, если температура нагретого тела и температура нити лампы накаливания 6 равны. Потоки излучения, ограниченные диафрагмой 1, проходят через красный светофильтр 2 и прерываются поочередно заслонкой 7. При изменении температуры нагретого тела изменится СЭЯ, тогда в цепи фотоэлемента 3 появится переменная составляющая фототока, усиливаемая электронным усилителем 4 и поступающая на фазочувствительный каскад силового блока 8. В результате изменяется ток, протекающий через нить лампы накаливания, до тех пор, пока поток электромагнитной энергии от лампы накаливания не станет равным потоку электромагнитной энергии от нагретого тела. По величине тока, протекающего по нити лампы накаливания, можно оценить температуру нагретого тела. Падение напряжения на сопротивлении R измеряется с помощью автоматического потенциометра, шкала которого отградуирована в значениях яркостной температуры. Основная погрешность фотоэлектрических термометров составляет 1 % при верхнем пределе измерений до 2000 С и 1,5 % при верхнем пределе более 2000 С. Зависимость СЭЯ абсолютно черного тела от длины волны имеет экстремальный характер (рис. 2.17). Длина волны уменьшается с повышением абсолютной температуры тела. Соотношение между и устанавливается законом смещения Вина: , где мкм . Изменение цвета нагретых тел при повышении температуры объясняется законом Вина и связано с перераспределением энергии излучения, поэтому методы измерения, основанные на изменении распределения энергии внутри заданного участка спектра, называются цветовыми. жүктеу/скачать 0,79 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|