Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Физика / Пирометрия / Пирометрические датчики

.pdf
Скачиваний:
18
Добавлен:
30.05.2020
Размер:
1.69 Mб
Скачать

1. Понятие и назначение

Радиационные термометры (или пирометры) представляют собой неконтактные температурные датчики, действие которых основано на зависимости температуры от количества теплового электромагнитного излучения, полученного от объекта измерения. Это целая группа приборов, которая включает как приборы, измеряющие температуру точки на объекте, области на объекте, или позволяющие получить картину одномерного и даже двумерного распределение температуры на заданной площади измерения. Радиационные термометры очень широко используются в различных отраслях промышленности: металлургии, производстве стекла и керамики, полупроводников, пластика, бумаги и т.д. Радиационные термометры используются также в медицине, криминалистике, системах спасения людей и охраны.

Главная трудность состоит в измерении температуры тела, излучательная способность которого неизвестна. Объект измерения чаще всего далек от абсолютно черного тела, это может быть окисленная поверхность, полупрозрачное стекло, зеркальная поверхность и т.д. Кроме того, возникают трудности учета излучения, испущенного близлежащей областью и излучения отраженного от соседних объектов. К сожалению, не существует ни одного метода оптической пирометрии, который мог бы охватить весь набор встречающихся ситуаций. Однако разработаны различные подходы, каждый из которых способен преодолеть одну или две вышеупомянутые трудности.

Пирометры применяют для дистанционного определения температуры объектов в промышленности, быту, сфере ЖКХ, на предприятиях, где большое значение приобретает контроль температур на различных технологических этапах производства (сталелитейная промышленность, нефтеперерабатывающая отрасль). Пирометры могут выступать в роли средства безопасного дистанционного измерения температур раскаленных объектов, что делает их незаменимыми для обеспечения должного контроля в случаях, когда физическое взаимодействие с контролируемым объектом невозможно из-за высоких температур. Их можно применять в качестве теплолокаторов (усовершенствованные модели), для определения областей критических температур в различных производственных сферах.

2. Классификация

Пирометры можно разделить по нескольким основным признакам:

Яркостные. Позволяют визуально определять, как правило, без использования специальных устройств, температуру нагретого тела, путем сравнения его цвета с цветом эталонной нити.

Радиационные. Оценивают температуру посредством пересчитанного показателя мощности теплового излучения. Если пирометр измеряет в широкой полосе спектрального излучения, то такой пирометр называют пирометром полного излучения.

Цветовые (другие названия: мультиспектральные, спектрального отношения) — позволяют делать вывод о температуре объекта, основываясь на результатах сравнения его теплового излучения в различных спектрах.

Температурный диапазон

Низкотемпературные. Обладают способностью показывать температуры объектов, обладающих даже отрицательными значениями этого параметра.

Высокотемпературные. Оценивают лишь температуру сильно нагретых тел, когда определение «на глаз» не представляется возможным. Обычно имеют сильное смещение в пользу «верхнего» предела измерения.

1

Исполнение

Переносные. Удобны в эксплуатации в условиях, когда необходима высокая точность измерений, в совокупности с хорошими подвижными свойствами, например для оценки температуры труднодоступных участков трубопроводов. Обычно снабжены небольшим дисплеем, отображающим графическую или текстово-цифровую информацию.

Стационарные. Предназначены для более точной оценки температуры объектов. Используются в основном в крупной промышленности, для непрерывного контроля технологического процесса производства расплавов металлов и пластиков.

Визуализация величин

Текстово-цифровой метод. Измеряемая температура выражается в градусах на цифровом дисплее. Попутно можно видеть дополнительную информацию.

Графический метод. Позволяет видеть наблюдаемый объект в спектральном разложении областей низких, средних и высоких температур, выделенных различными цветами.

Вне зависимости от классификации, пирометры могут снабжаться дополнительными источниками питания, а также средствами передачи информации и связи с компьютером или специализированными устройствами (обычно через шинуRS-232).

3. Применение

Теплоэнергетика — для быстрого и точного контроля температуры на участках не доступных или мало доступных для другого вида измерения.

Электроэнергетика — контроль и пожарная безопасность, эксплуатация объектов (железнодорожный транспорт — контроль температуры букс и ответственных узлов грузовых и пассажирских вагонов).

Лабораторные исследования — при проведении исследований активных веществ в активных средах, а также в тех случаях, при которых контактный метод нарушает чистоту эксперимента (например, тело настолько мало что при измерении контактным методом потеряет существенную часть теплоты, или просто слишком хрупкое для такого типа измерения). Применяется в космонавтике (контроль, опыты)

Строительство — пирометры применяют для определения теплопотерь в зданиях жилого и промышленного назначения, на теплотрассах, для эффективного нахождения прорывов теплоизоляционной оболочки.

Бытовое применение — измерение температуры тела, пищи при приготовлении, и многое другое.

Отдельная большая область применения пиросенсоров - датчики движения в системах охраны зданий. Датчики реагируют на изменение инфракрасного излучения в помещении.

4. Основные характеристики

Спектральный диапазон Одной из главных характеристик пирометра является спектральный диапазон,

иными словами те длины световых волн, которые он способен "видеть". Любой тип материала излучает волны определенной длины. Если температура материала повышается, длина волны сокращается, и наоборот. Отражающие металлические поверхности имеют

2

короткую длину волны, а неотражающие неметаллические – длинную. Поэтому признаку модели пирометров условно можно разбить на две группы: общего назначения с длиной волны 8-14 или 6-14 микрон, и специализированные под конкретный материал измеряемой поверхности. Пирометры с длиной волны 8-14 или 6-14 микрон измеряют температуру так называемых "черных" и "серых" поверхностей, не попадающих под определение "отражающие или металлические". Это текстиль, пищевые продукты, резина, толстый непрозрачный пластик, картон, дерево, краска, земля, камень и т.д. Пирометры с таким спектральным диапазоном могут применяться для контроля температуры кабелей и контактов в энергетике, в процессах печати и нанесения краски в полиграфии, контроля износа механических частей на транспорте и пр. Данные пирометры не могут использоваться для измерения температуры, к примеру, стекла или металла, поскольку длина волны данных материалов лежит вне их диапазона. Тем не менее, измерить температуру металлической или отражающей поверхности пирометром общего назначения иногда возможно. Для этого на измеряемый участок достаточно нанести слой темной краски или любой другой материал, имеющий длину волны 8-14 микрон. Все применяемые пирометры также можно разбить на два типа: узкоспектральные и широкоспектральные. Так пирометры, имеющие спектральный диапазон, например, 2-20 являются широкоспектральными, а 0,9-1,05 – узкоспектральными. Узкий спектральный диапазон позволяет пирометру "не видеть" световые волны излучаемые поверхностями других объектов или окружающей средой в поле зрения пирометра и принимать излучение только того материала, на который настроен диапазон. Применение широкоспектральных пирометров должно сопровождаться подготовительными мероприятиями по предотвращению попадания "чужого" излучения. К примеру, такой пирометр желательно поместить в трубу или конус с неотражающим покрытием внутренней части, а саму трубу или конус максимально подвести к измеряемой поверхности.

Температурный диапазон Второй основной характеристикой пирометра является диапазон температуры.

Здесь следует отметить, что порой не всегда возможно измерить необходимую температуру в нужном спектральном диапазоне. К примеру, нельзя измерить температуру стекла при 30°С, поскольку световое излучение в данном случае слишком слабо, для того, чтобы его "увидел" пирометр. Если же нагреть стекло до больших температур, то начиная с 50°С, пирометр уже сможет отслеживать температуру. Кроме того, при выборе пирометра, найдите как можно более узкий диапазон. К примеру, не стоит выбирать пирометр с диапазоном 0...1000 °C, если измеряемая Вами температура не превышает 500 °C. Более правильным выбором будет диапазон -18...535 °C.

Показатель визирования и тип фокуса Следующие характеристики пирометра касаются его оптики. Это показатель визи-

рования и тип фокуса. Показатель визирования определяется как отношение расстояния между пирометром и измеряемой поверхностью к диаметру измеряемого светового пятна на этой поверхности. Обязательное правило – размер пятна не должен выходить за размер измеряемой площади. В противном случае показания пирометра будут не стабильными либо будет выдана "ошибка", поскольку пирометр рассчитывает среднюю температуру пятна. Если Вы выбрали пирометр с близким, стандартным или дальним фокусом, то для того, чтобы подсчитать диаметр пятна, разделите расстояние до объекта на числитель показателя визирования и умножьте на его знаменатель. Например, вы выбрали модель пирометра с показателем визирования 8:1 и хотите знать диаметр измеряемого пятна на расстоянии 2 м. Получаем: 2 : 8 х 1 = 0,25 м. К сожалению, но такой расчет дает не совсем корректный ответ, так как порой, световые лучи не всегда пропорционально расходятся под определенным углом. Например, как это часто бывает в случае с близким фокусом, лучи от пирометра сначала сходятся, а потом расходятся. В таком случае, Вам либо предоставляется диаграмма фокуса, либо сообщается расстояние до измеряемой поверхности, при котором диаметр пятна является минимальным. Если Вы выбрали пирометр с

3

фиксированным типом фокуса , то здесь рассчитывать не придется. Показатель визирования у пирометров с фиксированным фокусом означает, что вы обязаны разместить пирометр на указанном в показателе расстоянии, а не там где Вам того, захочется. К примеру, если показатель визирования у пирометра с фиксированным фокусом 203:6,9 мм, это значит, что пирометр должен находиться на расстоянии 203 мм от измеряемой поверхности, и никак не ближе, и никак не далее. Размер измеряемого пятна при этом составит 6,9 мм.

Показатель черноты (коэффициент излучения)

Еще одна очень важная характеристика пирометра – показатель черноты. Этот коэффициент показывает на сколько отличается измеряемая поверхность от идеально черной, равной 1. Соответственно и показатели черноты различных материалов могут находиться в диапазоне от 0,01 до 0,99. К примеру, большинство органических материалов имеют показатель черноты равный 0,95, в то время как металлы – 0,20 и менее. Для того, чтобы определить показатель черноты конкретного материала, существует два метода. Первый, это найти показатель черноты по специальной таблице черноты материалов. В ней рассчитаны показатели черноты большинства существующих материалов. Однако следует учесть, что данные приведенные в таблице рассчитаны опытным путем для идеальных поверхностей, и не могут учитывать коррозию, окисление или неоднородность поверхности на практике. Существует и второй способ. Для этого, нужно измерить температуру поверхности контактным способом, например, переносным измерителем или градусником, и соответственно подкорректировать показатель черноты в пирометре. Представленный модельный ряд пирометров позволяет выбрать пирометры с входом под внешнюю термопару. Докупив переносную поверхностную термопару, пользователь сможет более точно подбирать данный показатель. На некоторых дешевых моделях пирометров показатель черноты является неизменяемым и предустановлен на значении 0,95.

Показатель инерции Показатель инерции характеризует скорость измерения. У представленных в ката-

логе моделей данный показатель может достигать 25 мсек – скорость абсолютно недостижимая контактными средствами измерения температуры. Следует также учесть, что первое измерение пирометр как правило делает в два раза медленнее, чем последующие.

Погрешность Все приведенные в каталоге значения данного показателя рассчитаны в лаборатор-

ных условиях на абсолютно черных телах и не учитывают практические реалии. Самыми точными являются двухцветные пирометры.

Разрешение и дисплей

Большинство пирометров имеют разрешение 0,1°C при температурах до 99,9 °C, и 1°C - при температурах от 100°C и выше. У дешевых моделей дисплей как правило однострочный, у средних и дорогих - многострочный. Практически все дисплеи имеют подсветку.

Прицелы Наиболее удобное средство для наводки на измеряемую поверхность. Лазерных

прицелов существует несколько типов: "точка", "окружность" и "двойной". В некоторых моделях, к примеру, может быть и "точка", и "окружность". Основное отличие – в дальности наведения: "окружность" наводится на поверхности с расстояний до 7,5 м, "точка" и "двойной" – до 20-30 м. "Окружность" также приблизительно очерчивает площадь измеряемого пятна. Основное использование оптических прицелов – высокие температуры свыше 1200 °C, поскольку на ярких и светящихся поверхностях лазерный луч не виден.

Типы выходов и программное обеспечение Часть моделей пирометров имеют следующие аналоговые выходы: термопарный

типа J или K, 4-20 мА, 0-5 В. Более дорогие модели могут иметь стандартный дискретный двуили однонаправленный выход RS-232, RS-485 или TTL для связи с компьютером. В зависимости от типа выходов модели могут иметь разные модификации. Программное обеспечение поставляется в зависимости от модели пирометра как бесплатно, так и плат-

4

но. Единственным условием является наличие у модели пирометра выхода RS-232 или TTL. Программное обеспечение позволяет отслеживать температуру и строить графики в реальном времени, вести архивацию данных, устанавливать срабатывание аварийных сигнализаций, конвертировать архивные данные в текстовый формат или в формат MS Excel.

Сигнализация мин/макс Функция, позволяющая установить заданное максимальное или минимальное зна-

чение, за пределами которого срабатывает звуковая либо визуальная сигнализация на пирометре. У стационарных моделей это также может быть релейный выход на аварийную сигнализацию.

Память значений Означает наличие у пирометра электронной памяти последних значений измерения

температуры. Стандартное количество запоминаемых значений 12 или 100. Практически все переносные модели имеют функцию вызова последнего значения или его задержки на ЖКИ дисплее, память минимального и максимального значений. Модели среднего ценового диапазона и выше могут также рассчитывать среднее значение и вычислять разность между двумя последними значениями.

Функция логгера Позволяет работать пирометру в режиме самописца с предустановленным време-

нем старта и интервалом записи. Если таковая функция отсутствует у пирометра, ее можно решить с помощью программного обеспечения при работе пирометра, подключенного к компьютеру через RS232/RS485 порт.

Воздушная очистка/охлаждение Данный аксессуар имеется только у стационарных пирометров и термопар. Это

специальный штуцер, который накручивается на сенсор для подсоединения к нему трубки с охлаждающим/очищающим оптику воздухом от компрессора. Наличие данного аксессуара обязательно при использовании пирометра в загрязненных атмосферах. Единственное требование – подаваемый воздух должен быть чистым.

Корпус для водяного охлаждения Представляет собой металлический корпус, в который помещается сенсор стацио-

нарного пирометра или термопары. В полые стенки корпуса подается охлаждающая вода. Питание Переносные пирометры, как правило, оснащены батарейками 9 В, более дорогие

модели - аккумуляторами. Стационарные инфракрасные пирометры в основном используют питание 12-24 В 20...500 мА. Инфракрасные термопары не требуют подающего питания (работают по такому же принципу как и обычные контактные термопары).

5. Радиационные пирометры

5

Служат для измерения температуры по мощности излучения нагретого тела. Испускаемые им лучи с помощью оптич. системы (рефракторной - преломляющей с линзой и диафрагмой или рефлекторной - отражающей с зеркалом) фокусируются на к.-л. преобразователе - обычно миниатюрной термоэлектрич. батарее. Для наводки на нагретое тело используют окуляр с красным либо дымчатым светофильтром. Возбуждаемая в батарее термоэдс фиксируется потенциометром, шкала которого градуирована в градусах по температуре излучения абсолютно черного тела. По измеренной радиац. температуре (9002000 0C) истинную температуру раскаленного тела находят из спец. таблицы. Точное определение кол-ва поступающей в пирометры лучистой энергии крайне затруднительно, т.к. между приемником излучения и окружающей средой происходит теплообмен. Несмотря на это, пирометры полного излучения широко распространены в производств. практике; они м. б. установлены стационарно, позволяют применять дистанц. передачу показаний, автоматически записывать и регулировать температуру.

В основе радиационного метода измерения температуры лежит использование зависимости, существующей между суммарной энергией излучения тела и его температурой. Для абсолютно черного тела (т. е. тела, поглощающего всю падающую на него энергию) эта зависимость определяется следующей формулой:

ET0 (T4 TC4),,

где ET0 - полная энергия, излучаемая абсолютно черным телом при температуре Т за 1 сек с единицы поверхности и воспринимаемая за 1 сек бесконечной поверхностью абсолютно черного тела с температурой TC ;

- постоянная, равная 5,673 10 12вт см 2 град 4 .

Для измерения температуры черного тела достаточно измерить его полную энергию излучения, например по ее тепловому действию. Ввиду того, что в радиационных пирометрах измеряемая температура значительно превышает температуру поверхности, воспринимающей излучение, в вышеприведенном уравнении членом TC4 можно пренебречь, и

уравнение приобретает следующий вид: ET0 T4 (закон Стефана-Больцмана).

Врадиационном пирометре энергия, излучаемая поверхностью нагретого тела, преобразуется в электрический сигнал, который измеряется каким-либо вторичным прибором. При этом радиационный пирометр показывает истинную температуру только в случае его наводки на практически черное тело.

Вкачестве черного тела обычно служит полая глухая карборундовая труба (визирная камера), которая расположена в зоне измеряемой температуры и все части которой одинаково нагреты. Если телескоп радиационного пирометра, установленного на открытом конце визирной трубы, наведен на ее внутреннюю поверхность, то пирометр будет воспринимать максимально возможное количество лучистой энергии при данной температуре. Это является следствием того, что неполнота излучения любого участка внутренней поверхности камеры компенсируется отражением излучений от ее остальной поверхности. Радиационный пирометр, отградуированный по черному телу и используемый для измерения температуры поверхностей физических (нечерных) тел, будет показывать вместо действительной некоторую уменьшенную температуру.

Втом случае, когда с помощью радиационного пирометра измеряется температура нечерного тела, нельзя получить методически точное (не приближенное) значение его истинной температуры из общей энергии излучения. Это объясняется тем, что не представляется возможным точно определить «суммарный» коэффициент черноты излучения нечерного тела во всем диапазоне измеряемых излучений.

Ввиду того, что суммарная интенсивность излучения нечерного тела в диапазоне

длин волн от 0 до с помощью закона Планка выражается формулой

6

ET c1 5(ec2/ T 1) 1d

0

то так называемая радиационная температура Гр нечерного тела может быть определена по следующему выражению

 

 

 

Tp4

 

c1 5(ec2/ T 1) 1d

 

0

 

где — коэффициент черноты излучений тела на определенной длине волны;

c1 и с2 — постоянные коэффициенты.

Радиационной температурой нечерного тела называется такая температура черного тела, при которой суммарная энергия излучения черного тела равна суммарной энергии излучения нечерного тела в рабочем участке спектра прибора данного типа. Согласно определению радиационной температуры суммарная энергия излучения нечерного тела, истинная температура которого T, равна суммарной энергии излучения черного тела при температуре Tp т. е.

ET ETp0

или

T T4 Tp4

откуда

T Tp4 1 ,

T

где T — суммарный коэффициент излучения, зависящий от температуры тела.

Вышеприведенная формула позволяет осуществить переход от измеренной радиационной температуры нечерного тела к его истинной температуре в том случае, если известна измеренная с достаточной точностью величина T .

Надежность определения истинной температуры тела по измеренной радиационной температуре зависит от погрешности определения коэффициента черноты излучения. Значение T для большинства тел известно с погрешностью не меньшей чем 15—20%. Нередко

ошибка в определении значения T достигает 40—50%. В радиационном пирометре зави-

симость э. д. с. термоприемника от температуры абсолютно черного излучателя Т может быть выражена следующей формулой:

e

 

Ka A (T4

T4)

,

 

T

 

 

 

1

c(T3

T2T TT2

T3) b

1

1

2

1

2

2

 

где T1 - температура рабочего конца термобатареи;

T2 - температура свободных концов термобатареи; aT - суммарный коэффициент поглощения телескопа;

- постоянная, равная 5,673 10 12вт см 2 град 4 .

с- приведенный коэффициент черноты излучения термоприемника и внутренней поверхности телескопа;

b - постоянный коэффициент, зависящий от отвода тепла по проводам термопары и коэффициента конвективной теплоотдачи;

A - постоянный коэффициент, меньший единицы, зависящий от геометрических размеров телескопа.

Ввиду того, что неизвестна зависимость суммарного коэффициента поглощения

телескопа aT от температуры, не представляется возможным определить точную теорети-

7

ческую зависимость э. д. с. термоприемника от температуры абсолютно черного излучателя. Вследствие сложной зависимости э. д. с. термоприемника от температуры источника шкала прибора не может быть получена расчетным путем по одной или нескольким экспериментальным точкам. Поэтому градуировку радиационных пирометров производят методом непосредственного сличения их показаний с температурой абсолютно черного тела.

Недостатками радиационного метода являются:

1)большое расхождение между, радиационной температурой и истинной при измерении нечерных тел, являющееся следствием недостаточной надежности перехода от радиационной температуры к истинной;

2)значительная зависимость радиационной температуры от поглощения излучений в промежуточной среде, учет которого затруднителен.

Погрешности от неполноты излучения и от поглощения промежуточной средой существенно уменьшаются при монтаже телескопа радиационного пирометра на глухой визирной карборундовой трубе, располагаемой в зоне измеряемой температуры. В этом случае замкнутая полость раскаленной визирной трубы играет роль черного излучателя. Однако динамические качества такого датчика температуры весьма низки и определяются тепловой инерцией промежуточного излучателя.

Конструктивно радиационные пирометры состоят из следующих основных узлов:

1)оптической системы, фокусирующей излучения нагретого тела на термоэлектрический приемник пирометра; эти системы выполняются двух типов: отражательные (рефлекторные), представляющие собой вогнутые зеркала, и рефракторные, в которых используются линзы;

2)термоприемника, представляющего собой миниатюрную термобатарею;

3)измерительного прибора.

Поток энергии, поступающей на термоприемник, вызывает нагревание последнего, достаточное для получения такой величины термо-э. д. с, измерение которой не вызывает затруднений. В качестве термоприемников в радиационных пирометрах применяются термобатареи специальной конструкции. Термобатарея радиационного пирометра представляет собой группу последовательно соединенных термопар, рабочие концы которых скреплены с зачерненными пластинками из платиновой фольги, либо расклепаны в тонкие пластинки (рис. 1).

Рисунок 1 – Термобатарея радиационного пирометра

8

6. Фотоэлектрические пирометры частичного излучения

В приборах разл. типов чувствит. элементами служат фотоэлементы с внеш. фотоэффектом, в которых фототок пропорционален энергии излучения волн определенного участка спектра. В пирометрах этого типа изображение раскаленного тела (т-ру которого измеряют) с помощью объектива и диафрагмы 2 создается в плоскости одного из отверстий диафрагмы 3, расположенной, наряду с красным светофильтром, перед фотоэлементом. Последний через др. отверстие этой диафрагмы освещается регулируемым источником света-электрич. лампой. Благодаря колебаниям заслонки вибрац. модулятора фотоэлемент поочередно с частотой 50 Гц освещается раскаленным телом и лампой. При неравенстве освещенностей от них в цепи фотоэлемента возникает фототок, усиливаемый электронным усилителем. Его выходной сигнал изменяет ток накала лампы до выравнивания указанных освещенностей. Сила тока, однозначно связанная с яркостной температурой тела, на сопротивлении Rвых преобразуется в напряжение, измеряемое автоматич. потенциометром, шкалы которого градуированы в градусах Тя. Фотоэлектрич. пирометры выпускают одношкальными для измерения температур от 600 до 20000C или двушкальными (введен ослабляющий светофильтр) для определения более высоких температур; в первом случае погрешность не превышает 1%, во втором -2,5% от диапазона измерений.

Фотоэлектрические пирометры можно разделить на две принципиально различные группы. К первой группе, которая может быть названа пирометрами частичного излучения, относятся пирометры, в которых используется вся или большая часть области спектральной чувствительности применяемых фотоэлементов. В этих приборах световой поток, испускаемый нагретым телом, направляется с помощью объектива непосредственно на фотоэлемент. Ко второй группе относятся пирометры, в которых используется узкая область спектральной чувствительности фотоэлемента. При измерении температуры с помощью таких пирометров световой поток проходит через светофильтр, который выделяет из него сравнительно узкую спектральную область.

Зависимость между фототоком IT0 и потоком энергии, излучаемым черным телом,

вфотоэлектрическом пирометре первого типа выражается следующей формулой:

(n)

IT0

k b0T d ,

 

1

где k - постоянная;

b0

- спектральная яркость черного тела при температуре T и длине волны ;

T

0

 

9

- спектральная чувствительность фотоэлемента при длине волны падающего на него света;

1 и (n) - границы спектрального интервала, внутри которого спектральная чув-

ствительность фотоэлемента отлична от нуля.

Если с помощью такого пирометра измерять температуру нечерного тела, то для выражения зависимости между величиной фототока и истинной температурой необходимо под интеграл вышеприведенной формулы ввести спектральный коэффициент T чер-

ноты излучения тела при температуре T и длине волны . Показания прибора в этом случае позволяют установить только температуру черного тела, при которой фототек равен вызываемому нечерным телом. Перейти от показаний пирометра такого типа к истинной температуре тела не представляется возможным, так как для этого необходимо знать величину спектральной чувствительности фотоэлемента и спектральный коэффициент черноты излучения тела для всех длин волн от 1 до n (такие данные о величинах для

большинства реальных тел отсутствуют, а известна лишь величина для некоторых длин

волн).

Однако фотоэлектрические пирометры частичного излучения, несмотря на то, что они не позволяют выполнять измерение истинных температур, могут с успехом применяться в системах автоматического контроля и в системах автоматического регулирования в качестве датчиков, сигнализирующих об отклонении температуры объекта от заданного уровня. Существенным положительным качеством данных пирометров является то, что на их чувствительные элементы поступает значительно больший суммарный световой поток, чем в яркостных пирометрах (в которых постановка светофильтров уменьшает суммарный световой поток, попадающий на фотоэлемент, на 80—90%). Следствием этого является определенное упрощение усилителей, применяемых в пирометрах частичного излучения, по сравнению с яркостными пирометрами.

7. Яркостные пирометры

Действие этих переносных приборов основано на сравнении яркости монохроматич. излучения двух тел-тела, температуру которого измеряют, и эталонного. В качестве последнего обычно используют нить лампы накаливания с регулируемой яркостью излучения. Наиб. распространенный прибор данной группы-пирометры с "исчезающей" нитью. Внутри телескопич. трубки в фокусе линзы объектива находится питаемая от аккумулятора через реостат пирометрич. лампа с подковообразной нитью. Для получения монохроматич. света окуляр снабжен красным светофильтром, пропускающим лучи толь-

10