7.18 Радиационные пирометры

Пирометры полного излучения (обычно называются радиацион­ными) воспринимают излучение в столь широком спектральном интервале, что зависимость интегральной энергетической яркости от температуры с достаточной точностью описывается законом Стефана—Больцмана, связывающим энергию излучения абсолютно черного тела с его температурой.

Радиационной температурой Тр называется условная темпера­тура реального тела, численно равная такой температуре абсолютно черного тела, при которой интегральные энергетические яркости

В пирометре полного излучения температура тела определяется по интегральной энергетической яркости излучения. Предположим, что действительная температура реального тела равна Т. Интеграль­ная энергетическая яркость будет В_т. В связи с тем, что пирометр градуировался по излучению черного тела, при визировании на реальное тело он покажет температуру абсолютно черного тела Т₀, при которой интегральные энергетические яркости реального тела и абсолютно черного тела будут равными.

е _г — полный коэффициент излучения (интегральная степень черноты).

Д ля реальных тел радиационная температура всегда меньше действительной, так как для реальных тел ε_T < 1.

Д ля определения действительной температуры Т по радиацион­ной температуре тела Т необходимо знать только значение инте­грального коэффициента излучения ε_T.

Практическое определение ε_T связано с большими трудностями, чем определение ε_λT. И разброс значений ε_T в зависимости от состояния поверхности для одного и того же материала очень велик. Поэтому и ошибки определения действительной температуры тела по его радиационной температуре будут значительными.

8.1.Общие сведения об измерении давления

Давление относится к числу распространенных измеряемых физических величин. Контроль за протеканием большинства технологических процессов а тепловой и атомной энергетике, металлургии, химии связан с измерением давления или разности давлении газовых и жидких сред. Давление — широкое понятие, характеризующее нормально распределенную силу, действующую со стороны одного тела на единицу поверхности другого. Если действующая среда — жидкость или газ. то давление, характеризуя внутреннюю энергию среды, является одним из основных параметров состояния. Единица измерения давления а системе СИ — Паскаль (Па), равный давлению, создаваемому силой в один ньютон, действующей на площадь в один квадратный метр (Мм-) Широко применяются кратные единицы кПа и МПа, Допускаете, использование таких единиц, как килограмм-сила на квадратный сантиметр (кгс/см2) и квадратный метр (кгс/м2) последняя численно равна миллиметру водяного столба (мм вод ст.). Воспроизведение единицы измерения Давления с наивысшей точностью в области избыточных давлений 10*6...2.5- 10*8 Па осуществляется первичным эталоном, включающим грузопоршневые манометры, специальный набор мер массы и установку для поддержания давления .Для воспроизведения единицы давления вне указанного диапазона от 10*(-8) до 4 * 10*5 Па и от 10*9 до 4 • 10*9, а также разности

давлений до 4 *10*4 Па используются специальные эталоны. Передача единицы измерения давления от эталонов рабочим средствам измерения выполняется многоступенчато. Последовательность и точность передачи единицы измерения давления к рабочим средствам с указанием способов поверки и сравнение показаний определяются общегосударственными поверочными схемами (ГОСТ 8.017-79, 1094-73.8.107-81. 8.187-76, 8.223-76). Поскольку на каждой ступени передачи единицы измерении погрешности возрастают в 2.5 5 раз, то соотношение между погрешностями рабочих средств измерения давления и первичного эталона составляют 10*2—10*3.

При измерениях различают абсолютное, избыточное и вакуумметрическое давление. Под абсолютным дарением Р, понимают полное давление, которое равно сумме атмосферного давления Рат и избыточного Ри. Понятие вакуум метрического давления вводится при измерении давления ниже атмосферного: Рв=Рат - Ра. Средства измерения, предназначенные для измерения давлении, и разности давлений, называются манометрами. Последние подразделяются на барометры, манометры избыточного давления, вакуумметры и манометры абсолютного давления в зависимости от измеряемого ими соответственно атмосферного, избыточного, вакуумметрического и абсолютного давлений. Манометры, предназначенные ДМ измерения давления или разрежения в диапазоне до 40 кПа (0.4 кгс/см2), называются напорамерами и тягомерами. Тягонапоромеры имеют двустороннюю шкалу с пределами измерения до ±20 кП. (±0.2 кгс/см2). Дифференциальные манометры применяются для измерения разности давлений.

В зависимости от принципа, используемого для преобразования силового воздействия давления на чувствительный элемент в показания или пропорциональные изменения другой физической величины, средства измерения давления разделяются на жидкостные, деформационные, электрические, ионизационные, тепловые и грузопоршневые.

Устройство перечисленных приборов давления разнообразно.Среди них можно выделить пять основных групп измерительных приборов и преобразователей, выпускаемых отечественной промышленностью: механические, с дифференциально-трансформаторными преобразователями, с компенсацией магнитных потоков,с силовой компенсацией и с тензопреобразователями. Каждая из групп при обшей элементной базе и установочных размерах обеспечивает измерение и преобразование давления в унифицированный сигнал а пределах, регламентируемых ПК I 18140-77,2405-72, 2648-78.