14.Фотоэлектрические пирометры
Приборы этой группы, основанные также на измерении температуры по интенсивности монохроматического излучения, служат для определения температуры нагретых тел в пределах 500…4000 0С обладают существенными преимуществами, так как позволяют определять температуру объективным и безынерционным методом. Действие фотоэлектрического пирометра основано на свойстве фотоэлемента изменять возникающий в нем фототок пропорционально световому потоку, падающему на него от излучателя. Получаемый фототок, характеризующий температуру излучателя, чрезвычайно мал, что требует применения электронного усилителя. Фотоэлектрические пирометры бывают показывающими и самопишущими с дистанционной передачей. Они применяются для измерения температуры быстро протекающих тепловых процессов. В этих приборах обычно используется узкая часть области спектральной чувствительности применяемых в них фотоэлементов (вакуумных кислородо-серебряно-цезиевых, вакуумных сурьмяно-цезиевых, с запирающим слоем и др.), выделяемая из улавливаемого объективом светового потока при помощи красного стеклянного фильтра. В связи с этим эффективная длина волны фотоэлектрического пирометра близка к длине волны 0,65 мкм, принятой для пирометра частичного излучения, что практически приводит к совпадению показаний обоих приборов.
. Схема фотоэлектрического пирометра типа ФЭП-4:
1 - объектив; 2 - красный светофильтр; 3 - фотоэлемент;
4 - лампа накаливания; 5 - заслонка; 6 - электронный усилитель;
7 - окуляр; 8 - отражатель; 9 - силовой блок;
10 - электронный потенциометр; 11 - стабилизатор напряжения;
12 - разделительный трансформатор; 13 - визирная головка
Прибор состоит из визирной головки 13, силового блока 9, феррорезонансного стабилизатора напряжения 11, быстродействующего электронного потенциометра 10 и разделительного трансформатора 12.
Визирная головка пирометра устанавливается перед излучателем, изображение которого фокусируется объективом 1 с диафрагмой в плоскости верхнего отверстия кассеты красного светофильтра 2, расположенного перед фотоэлементом 3. На нижнее отверстие кассеты падают лучи от ламп накаливания 4, включенной в анодную цепь выходного каскада силового блока 9 и служащей для получения обратной связи по световому потоку. Верхнее и нижнее отверстия кассеты открываются попеременно с частотой 50 Гц при помощи заслонки 5, вибрирующей под воздействием обмотки, питаемой переменным током. Благодаря выбранной форме отверстий кассеты на фотоэлемент падают синусоидально изменяющиеся световые потоки от излучателя и лампы накаливания. В результате к электронному усилителю 6 подается переменное напряжение, амплитуда которого зависит от разности фототоков, возникающих при освещении фотоэлемента излучателем и лампой накаливания. Благодаря этому при измерении температуры ток в цепи лампы накаливания меняется автоматически до величины, обеспечивающей одинаковую освещенность фотоэлемента от обоих источников света. Падение напряжения, вызываемое этим том на постоянном резисторе, измеряется автоматическим потенциометром и служит мерилом температуры излучателя. Контроль за правильностью наводки пирометра на излучатель осуществляется при помощи окуляра 7 и отражателя 8.
Фотоэлектрический пирометр позволяет производить измерение температуры на расстоянии 0,2 м и более от излучателя, причем диаметр нагретой поверхности не должен быть меньше 1/22 этого расстояния. Класс точности прибора 1.