Методы и средства измерений температуры Измерение температуры бесконтактными методами (пирометры)
Монохроматические пирометры
Участок излучения выделяется светофильтром в очень узком диапазоне, который и воспринимается пирометром.
Как правило это красная часть спектра 0,65 мкм
Пирометр измеряет яркостную температуру
Электронный образовательный ресурс: «Технические измерения и приборы» |
|
доцент, к.т.н. Цыпин А.В. |
153 |
|
Методы и средства измерений температуры Измерение температуры бесконтактными методами (пирометры)
Монохроматические пирометры
Яркостная температура Тя
условная температура реального нечерного тела, численно равная такой температуре АЧТ при которой их спектральные энергетические яркости при температуре Т равны T 1 Тя Тдейств
Электронный образовательный ресурс: «Технические измерения и приборы» |
|
доцент, к.т.н. Цыпин А.В. |
154 |
|
Методы и средства измерений температуры Измерение температуры бесконтактными методами (пирометры)
Монохроматические пирометры
Таким образом B |
B |
Tя |
, но B |
|
T |
B |
|
T |
T |
0 |
0 |
|
T |
|
B0 Tя B0 T T
Электронный образовательный ресурс: «Технические измерения и приборы» |
|
доцент, к.т.н. Цыпин А.В. |
155 |
|
Методы и средства измерений температуры Измерение температуры бесконтактными методами (пирометры)
Монохроматические пирометры
Используем закон Вина
C |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
C |
|
5 |
||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
e |
C2 |
|
|
|
|
e |
C2 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
Tя |
|
|
|
|
|
|
|
|
Tя |
|
|
|
|||||||||
C1 |
|
5e |
|
C2 |
|
|
Т |
|
C1 |
5e |
C2 |
||||||||||||
|
Tя |
|
Tя |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
ln |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
||||
Тя |
|
|
Т |
|
|
|
|
Т |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
С2 |
|
|
||||||||||||||
B |
|
|
C |
|
5 |
|
|
T |
1 |
|
|
|
|
||
|
|
|
C |
|
|||
0 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
e |
2 |
|
|
|
|
|
T |
|
|||
λТmax=const
закон смещения Вина
Электронный образовательный ресурс: «Технические измерения и приборы» |
|
доцент, к.т.н. Цыпин А.В. |
156 |
|
Методы и средства измерений температуры Измерение температуры бесконтактными методами (пирометры)
Монохроматические пирометры |
|
|
|
|||
|
3 |
|
|
|
|
|
2 |
8 |
|
|
|
1. |
объект |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
6 |
2. |
объектив |
|
4 |
|
|
3. |
плоскость фокусирования |
|
|
|
|
|
|
4. |
пирометрическая лампа |
|
|
|
|
|
5. |
окуляр |
1 |
|
|
|
|
6. |
наблюдатель |
|
|
|
|
7. |
красный светофильтр |
|
|
|
|
|
|
8. |
поглощающее стекло |
|
электронный блок |
5 |
7 |
|
9. |
электронный блок |
Почему
светофильтр красный?
При низких температурах большая доля энергии приходится на длинноволновый участок спектра и благодаря красному светофильтру можно измерять низкие температуры
Электронный образовательный ресурс: «Технические измерения и приборы» |
|
доцент, к.т.н. Цыпин А.В. |
157 |
|
Методы и средства измерений температуры Измерение температуры бесконтактными методами (пирометры)
Монохроматические пирометры |
|
|
|||
|
3 |
|
|
|
В пирометре |
2 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
используется принцип |
||
|
|
|
|
|
уравнивания яркости |
|
4 |
|
|
6 |
изображения объекта и |
|
|
|
|
|
яркости нити |
|
|
|
|
|
пирометрической лампы. |
1 |
|
|
|
|
Наблюдатель изменяет |
|
|
|
|
|
|
|
электронный блок |
5 |
7 |
|
яркость нити пока она не |
|
|
|
|
|
«исчезнет» |
Электронный образовательный ресурс: «Технические измерения и приборы» |
|
доцент, к.т.н. Цыпин А.В. |
158 |
|
Методы и средства измерений температуры Измерение температуры бесконтактными методами (пирометры)
Монохроматические пирометры
Ток накала не может превышать значения соответствующего 1400 оС
Поглощающее стекло 8 позволяет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
обойти это ограничение, но |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
требуется вводить поправку |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1 |
|
1 |
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
T |
T ' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2 |
8 |
3 |
|
|
|
|
|
||
|
|
4 |
|
6 |
|
|
электронный блок |
5 |
7 |
|
|
|
|
А – пирометрический коэффициент ослабления
Электронный образовательный ресурс: «Технические измерения и приборы» |
|
доцент, к.т.н. Цыпин А.В. |
159 |
|
Методы и средства измерений температуры Измерение температуры бесконтактными методами (пирометры)
Монохроматические пирометры
Электронный образовательный ресурс: «Технические измерения и приборы» |
|
доцент, к.т.н. Цыпин А.В. |
160 |
|
Методы и средства измерений температуры Измерение температуры бесконтактными методами (пирометры)
Монохроматические пирометры
Преимущества |
Недостатки |
|||
• |
простота |
• |
необходим наблюдатель |
|
• |
наглядность |
• |
ограниченность применения |
|
|
|
|
• |
требуется учитывать характеристики |
|
|
|
|
глаза |
|
|
• |
низкая точность |
|
|
|
|
• |
зависимость коэффициента теплового |
|
|
|
|
излучения от состояния поверхности |
|
|
|
|
(отклонение ελ может быть до 20%) |
Электронный образовательный ресурс: «Технические измерения и приборы» |
|
доцент, к.т.н. Цыпин А.В. |
161 |
|