ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Пирометры применяются для измерения температуры тела в диапазоне 300 – 6000ºС. Действие этих приборов основано на зависимости теплового излучения нагретых тел от их температуры и физико-химических свойств. Принципиальной особенностью пирометров по сравнению с другими приборами для измерения температуры является бесконтактность метода измерений (т.к. первичный преобразователь пирометра находится вне измеряемой среды).

С увеличением температуры нагретого тела сильно возрастает интенсивность частичного излучения и заметно увеличивается интенсивность суммарного излучения телом энергии. Пирометры в соответствии с этим подразделяются на пирометры частичного и полного излучения. Причем пирометры частичного излучения являются более точными приборами.
УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПИРОМЕТРА
Чувствительным элементом оптического яркостного, монохроматического пирометра со встроенным показывающим прибором является нить накаливания. Прибор предназначен для измерения яркостной температуры поверхности раскаленных твердых и жидких тел в различных отраслях промышленности, а также при проведении научных исследований.

Принцип действия прибора основан на уравнивании яркости изображения объекта с яркостью эталонного источника – специальной пирометрической лампочки с нитью накаливания. По мере возрастания температуры накаленного тела его свечение увеличивается, а цвет меняется.

Если сравнивать различные твердые или жидкие источники излучения в одних и тех же монохроматических (одноцветных) лучах, то яркость этих источников будет зависеть только от их температуры. Яркость нити пирометрической лампочки изменением тока накала доводится до яркости измеряемого тела. Одинаковая яркость (фотометрическое равновесие) воспринимается наблюдателем как исчезновение нити на фоне изображения тела. С другой стороны, температура нити пирометрической лампочки однозначно определяется ее сопротивлением. На рис.8.1 представлена принципиальная схема оптического пирометра. Излучение от объекта измерения 1 проходит через объектив 2 и фокусируется в нити пирометрической лампы 3. Изображение объекта измерения и нити пирометрической лампы может быть рассмотрено наблюдателем через окуляр 4. Регулированием входной 5 и выходной 6 диафрагм достигается независимость показаний оптического пирометра при изменении расстояния от источника излучения до объектива. Между окуляром и выходной диафрагмой находится стеклянный красный светофильтр 7 для

---

монохроматизации пучка лучей, попадающих в глаз наблюдателя. Этот светофильтр можно вывести из поля зрения для облегчения наводки и фокусировки телескопа при небольшой яркости источника излучения, но в момент уравнивания яркости и измерения он должен быть обязательно введен в поле зрения. Между объективом и нитью пирометрической лампы может вводиться поглощающее стекло 8. Для измерения накала нити применяется реостат 9, который измеряет ток, проходящий через нить пирометрической лампы от источника питания 10. Значение тока измеряется прибором 11 (амперметр) отградуированным в значениях яркостной температуры.



Рис. 8.1
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. 
   Включается ток в цепи пирометрической лампочки.
   
2. 
   Увеличивается яркость нити, пока она не станет видимой через красный светофильтр 7 окулярного узла.
   
3. 
   При измерении температур в разных диапазонах в поле зрения между объективом и лампочкой 3 вводятся поглощающие стекла 8.
   
4. 
   Перемещением окуляра 4 наблюдатель добивается резкой видимости нити в поле зрения. Наводка объектива пирометра на резкость производится плавным передвижением объектива 2 вокруг его продольной оси.
   
5. 
   Уравниванием яркостей (фотометрирование) производиться при введенном красном светофильтре 7 подходя к яркости измеряемого тела повторно и поочередно, от слишком большой яркости к малой и наоборот.
   
6. 
   После уравнивания яркости наблюдатель нажимает на кнопку измерения, при этом стрелка нуль-индикатора на измерительном приборе 11 обычно отклоняется от нулевого положения, что указывает на разбаланс моста.
   
7. 
   Наблюдатель добивается уравновешивания моста (установки стрелки на нулевую отметку).
   
8. 
   Измерения проводятся для трех различных значений яркости измеряемого объекта.
   

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА
Пирометр измеряет яркостную температуру, которая несколько более низкая по сравнению с действительной температурой нагретого тела, т.к. реальные тела не являются абсолютно черными. Для определения истинной температуры необходимо знать коэффициент монохроматической излучательной способности. По известному коэффициенту излучательной способности можно определить поправку к яркостной температуре. Действительную температуру тела можно определить по выражению:

---

, (8.1)

где – яркостная температура, измеряемая прибором, К; – коэффициент черноты суммарного излучения (определяется по табличным значениям); = (2,404 ± 0,0005)·10^-4 К^-1.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. 
   Объясните принципиальную схему оптического пирометра.
   
2. 
   Какой принцип действия положен в основу работы пирометра?
   
3. 
   В чем разница между пирометрами частичного и суммарного излучения?
   
4. 
   Назовите и поясните основные преимущества и недостатки пирометров по сравнению с другими приборами для измерения температуры.
   

МЕТРОЛОГИЯ ИТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ


Методические указания

к лабораторным работам
Составили: Чертыеов Александр Михайлович

Портянкин Алексей Владимирович
Рецензент Новичков Сергей Владимирович

---

Смотрите также файлы

• Фамилия, имя, отчество слушателя Устарханова Рамзия Хасановна.docx

• за мерзімді жоспар блімі Айнымалы ток Мектеп . Стбаев атындаы орта мектебі.docx

• 1 Железный человек 2008 2 Невероятный Халк 2008.docx

• Управленческая деятельность выступает в современных условиях как один из важнейших факторов функционирования и развития промышленных фирм.docx

• Финансовое обеспечение предпринимательства.docx