Лабораторная установка и приборы для измерения
Установка для исследования теплового излучения состоит из следующих основных частей: источника излучения, представляющего собой конструкцию с встроенной прожекторной лампой накаливания мощностью 1,5 КВт ; металлической стойки с горизонтальными направляющими, на внешней стороне которых нанесены отметки с шагом 10 см, для фиксированного расположения защитных средств; металлической рамки которая может свободно перемещаться по направляющим стойки и имеет пазы для установки в ней сменных защитных экранов; прибора для измерения теплового излучения (актинометр), установленного на специальной стойке, которая так же может свободно перемещаться по направляющим стойки; набора защитных средств в виде экранов из различных материалов (металлическая цепочка, оргстекло; брезент и х/б ткань), экраны с различной площадью пропускной способности – 3/4, 1/2, 1,4.
Измерение теплового излучения производится актинометром. Актинометр предназначен для измерения интенсивности теплового излучения в производственных условиях в диапазоне от 0 до 20 кал/см2 мин. Действие актинометра основано на неодинаковой поглощающей способности зачернённых и блестящих полосок алюминиевой пластинки, зачернённые полоски при тепловом облучении поглощают
до 98% всех падающих и нагреваются сильнее, а блестящие полоски отражают до 95 % падающих лучей. К внутренней стороне пластинки припаяно до 200 медно-константановых термопар.
В следствие различия в температуре зачернённых и незачернённых участков алюминиевой пластинки и расположенных под ними термопар в термобатарее возникает электрический ток. Сила тока измеряется гальванометром, шкала которого проградуирована в кал/см2 мин, цена деления шкалы прибора – 0,5 кал/см2 мин. При измерении теплового излучения актинометр устанавливается по шкале расстояний направляющих установки в вертикальном положении и направляется термоприёмником в сторону источника излучения. Для снятия показаний необходимо на несколько секунд открыть крышку термоприёмника и затем её закрыть. После этого актинометр перемещается на следующее расстояние ( шаг 10 см). ЗАПРЕЩАЕТСЯ ОБЛУЧАТЬ ТЕРМОПРИЁМНИК ДЛИТЕЛЬНОЕ ВРЕМЯ (особенно в близи от источника излучения). Несоблюдение указанного правила может привести к поломке прибора.
Экспериментальная часть
Оценка интенсивности теплового излучения
Приступать к выполнению работы можно только с разрешения преподавателя после разогрева источника излучения.
Установите металлическую рамку без экрана (это соответствует площади излучения F =1) на отметке направляющих стойки L =20 см, стойку с актинометром – рядом с металлической рамкой (отметка 20 см) и откройте дверку источника излучении.
Выполните замер интенсивности теплового излучения актинометром. Последовательно изменяя через каждые 10 см положение стойки с актинометром в интервале отметок от 20 до 100 см, выполните замеры интенсивности теплового излучения для каждого положения.
Установите в металлическую рамку экран с площадью отверстия F = 3/4 и выполните замеры теплового излучения, как указано выше.
Выполните такие же замеры интенсивности теплового излучения с экранами, имеющими площади отверстий F = 1/2 и F = 1/4. Полученные результаты занесите в таблицу 3.
Таблица 3
Зависимость интенсивности излучения от площади излучателя и расстояния до него.
|
Расстояние L от излучателя, см |
|||||||||
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
||
Показания актинометра Qo кал/см2мин |
F=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F= 3/4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F= 1/2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F= 1/4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Постройте график зависимости Qo = f (L) для каждого значения площади излучения, сделайте вывод о характере изменения интенсивности теплового излучения в зависимости от площади излучателя и расстояния от него, сравните полученные значения интенсивности теплового излучения с действующими санитарными нормами.