17.5.3 Цветовые пирометры
Пирометры показывают цветовую температуру тела – условную температуру, при которой АЧТ имеет такое же относительное спектральное распределение энергетической яркости, что и исследуемое реальное тело с действительной температурой.
17.6 Тепловизоры и термографы
Приборы для наблюдения и исследования объектов по их тепловому излучению называют – тепловизорами, термографами или тепловизорными микроскопами.
Приемно-оптическая система 2 (рис. 17.5), управляемая сканирующей системой 3, производит обзор объекта и разлагает его изображение в ряд точек, излучение от которых воспринимается приемником излучения 1, выходной сигнал которого подается на усилитель 4. Сигналы с усилителя и устройства развертки и синхронизации 5 создают на экране электронно–лучевой трубки 6 видимое черно-белое или цветное изображение температурного поля поверхности исследуемого объекта. Низкая частота кадров – единственный недостаток метода.
Рис. 17.5. Структурная схема тепловизора
17.7 Спектрометрические принципы
Принципы применяются для измерения сверхвысоких температур выше 4 000 К, при которых все вещества находятся в состоянии плазмы. Спектрометрические принципы делятся на пассивные и активные. Пассивные принципы основаны на определении различных параметров спектра излучения плазмы, при котором процесс измерения не влияет на измеряемую величину. При использовании активных принципов плазма облучается внешним электромагнитным излучением и ее температура определяется по поглощению, рассеянию или скорости распространения внешнего излучения в исследуемой среде.
17.7.1 Пассивные принципы
Принцип основан на измерении интенсивности молекулярных, атомных или ионных спектральных линий, для которых известны теоретические зависимости между интенсивностью спектральных линий и температурой.
17.7.2 Принцип прямого измерения плотности (активный)
Принцип основан на поглощении плазмой рентгеновских, α- и β- излучений [3].
17.7.3 Принцип рассеянного излучения с использованием лазера (активный)
Принцип позволяет проводить динамические измерения температуры в ионосфере, в плазменных установках, в пульсирующих электрических дугах. В этом методе плоская электромагнитная волна проходит сквозь плазму и рассеивается на свободных электронах и ионах.
17.7.4 Ультразвуковой принцип измерения температуры (активный)
Принцип основан на зависимости скорости распространения ультразвуковых колебаний от температуры среды. Обладает очень высокой чувствительностью и точностью. Диапазон измерения температуры плазмы 4 000 – 10 000 К.
На рис. 17.6 показана схема ультразвукового принципа. Время задержки акустического импульса при прохождении расстояния ℓ от излучателя 2 к приемнику 5, между которыми находится исследуемая плазма 3, измеряется при помощи старт - стопной измерительной цепи 7. В качестве излучателя и приемника используются охлаждаемые водой пьезоэлектрические преобразователи, заканчивающиеся кварцевыми стержнями (волноводами) 4, которые соприкасаются с плазмой. Ультразвуковые колебания возбуждаются импульсным генератором 1 и принимаются детекто- ром 6. Получаемая информация обрабатывается при помощи микро - ЭВМ 8 и подается на регистрирующее устройство 9.
Рис. 17.6. Схема ультразвукового принципа