3. Аппаратура и материалы

Установка состоит из трех частей (рис. 2): А – электропечи, служащей абсолютно черным телом; В – приемника излучения а. ч. т.; С – блока индикации.

Электропечь состоит из тех же элементов, что и модель а. ч. т., изображенная на рис. 1. Нагрев в печи производится током, пропускаемым через спираль, напряжение на которой можно менять с помощью регулятора напряжения 1 на крышке блока А.

Датчиком температуры внутри печи является термопара, соединенная с блоком индикации С. Один спай термопары находится внутри печи в тепловом равновесии с тепловым излучением, другой – вне печи в тепловом равновесии с внешней средой, температуру которой можно принять равной комнатной температуре. Термо ЭДС, возникающая из-за разности температур внутри и вне печи, передается в блок индикации, где снова переводится в разность температур ΔТ. Ее можно видеть на цифровом индикаторе 2.

Электропечь снабжена вентилятором для охлаждения корпуса печи. Кнопка 3 служит для включения – выключения вентилятора. Кнопка 4 служит для включения – выключения электропечи.

Термическое излучение а.ч.т. происходит через небольшое отверстие 5 электропечи.

Приемник излучения а.ч.т. (В) состоит из коробочки 6 с термостолбиком, установленном на штативе 7. Термостолбик представляет собой систему последовательно соединенных термопар.

Одна половина спаев термостолбика сведена к центру коробочки 6, другая разведена по периферии коробочки, где температура всегда равна комнатной температуре.

Излучение а.ч.т. из отверстия 5 через втулку 8, попав на центральные спаи термостолбика, поглощается им. Температура этих спаев повышается, возникает разность температур между центральными и периферическими спаями термостолбика, что, в свою очередь, приводит к возникновению термоЭ.Д.С., которая регистрируется цифровым индикатором 9 блока индикации С. Обозначим соответствующее напряжение через U_тс.

Очевидно, U_тс пропорционально интенсивности падающего на термостолбик излучения

или (6).

Для данной установки принять коэффициент пропорциональности a равным 2,2·10⁴ А/м².

Таким образом, по показаниям индикатора 2 (рис.2), пользуясь равенством (6), можно найти интенсивность излучения I а.ч.т., а по показаниям индикатора 9 (рис.2) – температуру Т а.ч.т. Имея эти данные, можно исследовать зависимость I = f(T) интенсивности излучения а.ч.т. от температуры и проверить закон Стефана-Больцмана.

4. Указания по технике безопасности

1. Перед началом работы с установкой необходимо убедиться, что она заземлена.

2. В установке имеется опасное для жизни напряжение. Поэтому при эксплуатации необходимо строго соблюдать следующие меры предосторожности:

а) перед включением в сеть убедитесь в исправности сетевых шнуров;

б) замену любого элемента производите только при отключенном от сети соединительном шнуре;

в) при наладке и измерениях пользуйтесь надежно изолированным инструментом и пробниками.

3. При работе установки происходит нагрев печи до температуры 800º С. Поэтому при необходимости ремонта вскрытие печи категорически запрещается до ее полного охлаждения.

4. Категорически запрещается нагрев печи свыше 850º С.

5. Не допускается перекрытие вентиляционных отверстий, находящихся на крышке корпуса измерительного устройства и объекта исследования.