2. Акустикалық деңгей өлшеу құрылғылар.

Акустикалық деңгейөлшегіштерді құрудың әртүрлі принциптері бар.  бір тектес әр түрлі принциптерде құрылады. Локация принципі кең тараған: шыққан ультрадыбыстық тербелістің екі ортаның шекарасына жету және кері қайту уақытын өлшеу бойынша деңгейді өлшеу.

Екі ортаның локациясы газ арқылы жүретін деңгейөлшегіштер  акустикалық деп, ал жұмысшы орта арқылы жүретін (су және т.б.) болса онда ол құрал ультрадыбыстық  деңгейөлшегіш деп аталады.

Акустикалық деңгейөлшегіштің артықшылығы: ол жұмысшы ортаның физика-химиялық қасиетіне тәуелсіз. Кемшілігі – газ температурасына және Р қысымына тәуелді. Сусымалы ортада жұмыс істеу принципі тура осылай. Түйіршіктер өлшемі  2¸200мм.

Өлшеу диапазоны : (0¸2,5 м), (0¸30м). Дәлдік класы: 1,0; 1.5.

23 – билет.

1. Абсолютті қара дене. Планк заңы.

Температуралары абсолютті нөлден үлкен барлық физикалық денелер жылулық сәуле шығарады. Жылулық сәулелену – заттың ішкі энергиясы есебінен пайда болатын электромагниттік сәулелену.

Жылулық сәулеленудің қарқындылығы дененің температурасы төмендеуінен бірден кемиді. Қатты және сұйық денелердің көбісінің сәулелену спектрі толық (сплошной), яғни λ ұзындықтағы барлық сәулелерді шығарады.

Адамның көзіне көрінетін (жарық):  λ = 0,40—0,75 мкм.

Инфрақызыл (көрінбейтін жарық):  λ = 0,75—400 мкм. Ары қарай радиосәулелік диапазон.

Ультракүлгін (көрінбейтін):  λ < 0,40 мкм. Ары қарай рентгендік және гамма-сәулелер.

Дененің температурасын оның жылулық сәулеленуі арқылы анықтайтын құралдар сәулелену пирометрі деп аталады. Пирометрлер 300—6000 ^оС диапазонындағы температураны өлшеуге арналған. Пирометрлер контактсыз болғандықтан, 3000 ^оС жоғары температураны өлшеуде жалғыз ӨҚ болып табылады (контактсыз - температурасы өлшенетін ортамен тікелей қатынасы болмайды). Теориялық тұрғыдан пирометрлердің өлшеу шегі шексіз. Пирометрлерде көбінесе көрінетін жарық пен инфрақызыл диапазон қолданылады.

Денелердің температурасын оның жылулық сәулеленуі арқылы өлшеу абсолютті қара дене үшін алынған заңдылықтарға негізделген. Егер дененің сыртқы бетіне Ф сәулелік энергияның ағыны түссе, онда ол жарым-жартылай Фп жұтады, Фот шағылыстырады және Фпр өткізеді. Осы ағындардың арақатынасы дененің қасиеттеріне байланысты және жеке жағдайда оның бетінің қалпына байланысты (бүдірлік дәрежесіне, түсіне, температурасына). Егер дене түсетін сәуле ағынының барлығын жұтып алатын болса, онда оның жұту коэффициенті  және ондай дене абсолютті қара дене деп аталады.

                        

мұнда ε_λ – спектрлік сәулелену коэффициенті (монохроматты сәулеленудің қаралық дәрежесі);

ε – толық сәулелену коэффициенті (толық сәулеленудің қаралық дәрежесі);

Е_λ, Е_λ^* - спектрлік энергетикалық сәулелену;

В_λ, В_λ^* - спектрлік энергетикалық жарықтық (көзбен көрінетін);

Е, Е^* - толық энергетикалық сәулелену.

* белгісі абсолютті қара денеге сәйкес, ε_λ  λ толқын ұзындығы мен Т температурасының ф ункциясы болып табылады.  ε_λ   температураға және λ  тәуелді болмаса, онда ол денені сұр деп атайды.

Абсолютті қара дененің спектрлік энергетикалық сәулеленуі Е_λ^*, оның температурасы Т және λ толқын ұзындығы арасындағы тәуелділігі Планк заңы деп аталады (7.1 сурет)

                      

мұнда с₁, с₂ – тұрақты шамалар.

Таңдалған λ  үшін температура жоғарлауына байланысты Е_λ^* немесе В_λ^* бірден өседі, өйткені

В_λ^*=k_λ∙ Е_λ^*.