2.3 Колірні пірометри

Колірні пірометри діляться на пірометри порівняння (рисунок Л1.13,а) та спектрального відношення (рисунок Л1.13,б).

В пірометрі порівняння випромінювання від об'єкта 1 через об'єктив 2, нейтральний оптичний клин З та подвійний світлофільтр 4 направляється у фотометричний кубик 5, в який також через матове скло 11, подвійний червонозелений світлофільтр 10 та допоміжну лінзу 9 надходить випромінювання від лампи розжарювання 12. Подвійний світлофільтр 4 виконаний в вигляді двох оптичних клинів - червоного та зеленого. Відносним переміщенням клинів світлофільтра 4 можна міняти співвідношення між інтенсивностями червоного та зеленого кольорів.

В окуляр 6 оператор 7 бачить дві ділянки, що відповідають випромінюванню від об'єкта 1 та лампи 12. Ці ділянки забарвлені сумішшю зеленого та червоного кольорів з різним співвідношенням їх інтенсивностей. Взаємним зміщенням оптичних клинів світлофільтра 4 зрівнюють співвідношення інтенсивностей червоного та зеленого кольорів випромінювання об'єкта І та лампи 12. За допомогою нейтрального оптичного клина 3 зрівноважують яскравості випромінювання лампи 12 та об'єкта 1. Після завершення вказаних дій за положенням нейтрального клина 3 визначають яскравісну температуру, а положення одного з клинів подвійного світлофільтра 4 показує колірну температуру об'єкта 1. Інтенсивність випромінювання лампи 12 регулюють реостатом 2.

Пірометр порівняння дозволяє одночасно вимірювати колірну та яскравісну температури в діапазоні 1000...2000°С при похибці ± (1...1,5)% та інерційності 30 с. Недоліками приладу є велика вартість, ручне зрівноважування і вимога до оператора - хороша здатність відрізняти кольори.

Останніх двох недоліків немає пірометр спектрального відношення (рисунок Л1.13), який працює в автоматичному режимі. В пірометрах цього типу вводиться модуляція світлового потоку, який від об'єкта 1 через об'єктив та зрівноважувальний фільтр 3 попадає на обтюратор 4 (диск, що обертається) оснащений двома світлофільтрами, що пропускають випромінювання тільки двох довжин хвиль λ₁ та λ₂. Через обтюратор 4 випромінювання освітлює фотоелемент 5. Змінна складова вихідного сигналу фотоелемента 5 підсилюється підсилювачем 6 і подається на реверсивний двигун, який переміщує зрівноважувальний фільтр 3 до тих пір, поки не зрівняються інтенсивності випромінювання на обох довжинах хвиль λ₁ та λ₂. За положенням ланки, що показує розташування фільтра 3 відносно шкали, проградуйованої в одиницях температури, відраховується температура об'єкта 1.

Пірометром спектрального відношення можна вимірювати температуру в автоматичному режимі в межах плюс 2500...8000°С при похибці ±(1...1,5)% і інерційності 5 с. Покази приладу незалежать від випромінювальної здатності об'єкта вимірювання, а також присутності в просторі між пірометром і об'єктом пилу, диму та випаровувань. Застосовують колірні пірометри при виплавці сталі, дослідженнях високотемпературних процесів тощо.

Промисловість країн СНД випускає яскравісні пірометри ОМП-054, ВИМП-015М, ЛМП-165 "Промінь", радіаційний ПИРС-019. колірні типу "Веселка", фотоелектричні ФЕП-4, ФЕМП-021 та інш. [2].

Рисунок Л1.13 – Схеми колірних пірометрів