Большая техническая энциклопедия
1 2 3 4 6
C J W Z
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ПА ПЕ ПИ ПЛ ПН ПО ПР ПС ПУ ПШ ПЬ ПЯ

Пирометр - полное излучение

 
Пирометры полного излучения измеряют температуру по мощности излучения нагретого тела.
Коэффициенты черноты. Пирометры полного излучения улавливают и измеряют излучение всех полос спектра.
Принципиальные схемы пирометров полного излучения. Пирометры полного излучения являются наиболее простыми по устройству. Комплект пирометра состоит из первичного преобразователя ( телескопа) и вторичного прибора. В качестве чувствительного элемента, воспринимающего излучение, применяются чаще всего термобатареи из нескольких термоэлектрических термометров или специальных термозависимых резисторов - болометров. Для концентрации излучения на спаях термобатареи или на чувствительном элементе болометра применяют рефракторные ( с собирающей линзой) или рефлекторные ( с вогнутым зеркалом) оптические системы.
Поправки ( со знаком плюс для квазимонохроматических пирометров. Пирометры полного излучения выпускаются для измерения температур в интервале от 400 до 2500 С.
Технические данные пирометрических преобразователей полного излучения. Пирометры полного излучения ( обычно их называют радиационными пирометрами) воспринимают излучение в столь широком спектральном интервале, что зависимость интегральной энергетической яркости от температуры с достаточной точностью описывается законом Стефана-Больцмана. Измеряемая этими пирометрами условная температура Г - называется радиационной.
Термобатарея пирометра типа РАПИР. Пирометры полного излучения ( рис. 4.44) служат для измерения температуры по мощности излучения нагретого тела. Пирометр снабжен оптической системой ( линзой, зеркалом), собирающей испускаемые нагретым телом лучи на каком-либо преобразователе, который обычно состоит из миниатюрной термоэлектрической батареи, собранной из нескольких ТЭП.
Пирометры полного излучения ( радиационные пирометры) для измерения температуры жидких металлов применяются редко главным образом из-за неопределенности суммарного коэффициента черноты.
Схема действия радиационного пирометра ( а, термобатарея телескопа. Пирометры полного излучения улавливают и измеряют излучение всех полос спектра.

Пирометр полного излучения, в котором поток излучения объекта измерения, попадающий на приемник излучения, формируется с помощью набора диафрагм, без применения линз и зеркал.
Принципиальная схема пирометра полного излучения с термобатареей в стеклянном баллончике. Пирометры полного излучения измеряют температуру по мощности излучения нагретого тела.
Телескоп пирометра РАПИР.| Термобатарея пирометра РАПИР. Пирометрами полного излучения, у которых в качестве тепло-воспринимающего элемента используют термометры сопротивления, можно измерять сравнительно низкие температуры, например от 20 до 100 С. Для работы с различными измерительными приборами ( вторичными) пирометры снабжают панелью с эквивалентными и уравнительными резисторами.
Схема телескопа радиационного пирометра типа РПС. Пирометрами полного излучения ( радиационными пирометрами) измеряют полную лучистую энергию нагретого тела, концентрируя ее на чувствительном, чаще всего термопарном, элементе. По способу концентрации лучистой энергии пирометры разделяются па рефлекторные - с отражательным вогнутым зеркалом и рефракторные с лучепре-ломляющей стеклянной линзой. В настоящее время практическое применение получили рефракторные пирометры как более удобные и надежные в эксплуатации.
Пирометрами полного излучения ( радиационными пирометрами) измеряют полную лучистую энергию нагретого тела, концентрируя ее на чувствительном, чаще всего термопарном, элементе. По способу концентрации лучистой энергии пирометры разделяются на рефлекторные - с отражательным вогнутым зеркалом и рефракторные с лучепре-лс / мляющей стеклянной линзой. В настоящее время практическое применение получили рефракторные пирометры как более удобные и надежные в эксплуатации.
Телескоп пирометра РАПИР.| Термобатарея пирометра РАПИР. Пирометрами полного излучения, у которых в качестве тепло-воспринимающего элемента используют термометры сопротивления, можно измерять сравнительно низкие температуры, например от 20 до 100 С. Для работы с различными измерительными приборами ( вторичными) пирометры снабжают панелью с эквивалентными и уравнительными резисторами.
Устройство для приближения излучения реальных тел к излучению черного тела. а - полость черного тела. б - черная трубка. Серийно выпускаемые пирометры полного излучения типа АПИР-С предназначены для измерения температуры в диапазоне от 30 до 2500 С. Специально изготовленные пирометры применяются в интервале от - 100 до 3500 С.
Схема пирометра полного излучения. Шкалы пирометров полного излучения существенно нелинейны, поскольку энергетическая яркость излучения увеличивается пропорционально четвертой степени абсолютной температуры.
Действие пирометров полного излучения основано на использовании зависимости интегральной энергетической яркости излучения от температуры, описываемой законом Стефана - Больцмана. Температура, измеряемая данным пирометром, называется радиационной. В пирометрах частичного излучения используется зависимость энергетической яркости излучения в ограниченном интервале длин волн от температуры. Температура, измеряемая пирометром частичного излучения, называется энергетической.

Шкалы пирометров полного излучения существенно нелинейны, поскольку энергетическая яркость излучения увеличивается пропорционально четвертой степени абсолютной температуры.
Показания пирометров при ступенчатой неоднородности температурного поля поверхности. Показания пирометров полного излучения и инфракрасных квазимонохроматических пирометров приближаются к средней неоднородной температуре, что обусловлено законом Релея - Джинса. Последний действителен при линейной связи между интенсивностью излучения и температурой. На этом основаны известные рекомендации о применении инфракрасного излучения при измерении средней температуры неоднородных пламен. Пирометры полного излучения или инфракрасные квазимонохроматические пирометры также предпочтительны для измерения средней температуры в условиях неизотермич-ности.
Действие пирометров полного излучения основано на использовании зависимости интегральной энергетической яркости излучения от температуры, описываемой законом Стефана - Больцмана. Температура, измеряемая данным пирометром, называется радиационной. В пирометрах Частичного излучения используется зависимость энергетической яркости излучения в ограниченном интервале длин волн от температуры. Температура, измеряемая пирометром частичного излучения, называется энергетической.
Пирометр частичного излучения.| Повторитель напряжения. В пирометрах полного излучения используется полный спектр излучаемой нагретым телом энергии. При помощи линзы излучение фокусируется на термоэлементе или резисторе, сопротивление которого зависит от температуры. Энергия излучения преобразовывается в электрическую величину, индикатором которой служит милливольтметр ( или миллиамперметр), отградуированный в Кельвинах.
В пирометрах полного излучения измеряется не менее 90 % суммарного потока излучения источника. При измерении температуры реального тела пирометры этого типа показывают не действительную, а так называемую радиационную температуру тела. Поэтому эти пирометры называют радиационными. При известном суммарном коэффициенте черноты тела возможен пересчет с радиационной температуры тела на его действительную температуру.
Монохроматический коэффициент черноты некоторых тел при Я0 65 мкм. В пирометре полного излучения температура тела определяется по интегральной энергетической яркости излучения.
Расхождения между температурой, измеренной пирометрами различного действия, и дейстгительной температурой тела. В пирометрах полного излучения с более широкой спектральной характеристикой, снабженных, например, кварцевым ( или флюори-товым) объективом, последний действует почти так же, как стеклянный объектив в пирометрах, предназначенных для измерения высоких температур. Таким образом, указанные пирометры также близки по своим свойствам к коротковолновым монохроматическим пирометрам.
В пирометрах полного излучения или радиационных пирометрах используется закон Стефана - Больцмана - закон пропорциональности интегральной ( для всех длин волн) плотности энергии излучения абсолютной температуре в четвертой степени.
Рис 4 Пирометр полного излучения - 1 -линза; 2-диафрагма, 3-приемник излучения ( преобразователь), 4-окуляр, 5-светофильтр.
При измерении пирометрами частичного и полного излучения необходимо вводить поправку на неполноту излучения ( степень черноты) тела, температура которого измеряется. Пирометры излучения применяются для бесконтактного определения температуры тел.

Радиационные пирометры или пирометры полного излучения предназначены для измерения температуры в пределах от 50 до 3000 С.
Ртутные технические термометры типа ТТ. Радиационные пирометры ( пирометры полного излучения), измеряющие температуру по тепловому действию лучей, испускаемых раскаленным телом.
Принципиальная схема радиационного пирометра с термобатареей. Радиационные пирометры ( пирометры полного излучения) измеряют температуру по мощности излучения нагретого тела.
Схема радиационного пирометра с термобатареей в стеклянном баллоне. Радиационные пирометры или пирометры полного излучения измеряют температуру по мощности излучения нагретого тела. Пирометр снабжен оптической системой ( линзой, зеркалом), собирающей испускаемые нагретым телом лучи на каком-либо преобразователе, который обычно состоит из миниатюрной термоэлектрической батареи ( из нескольких малоинерционных, последовательно соединенных термопар), термометра сопротивления и полупроводникового термосопротивления. В качестве измерительных приборов применяются милливольтметры, автоматические потенциометры и уравновешенные мосты.
Схема радиационного пирометра1. Радиационные пирометры ( пирометры полного излучения) - приборы, которые воспринимают излучение во всем спектральном диапазоне и преобразовывают его в соответствующий сигнал. Свободные концы термопар приварены к металлическим полоскам /, которые приклеены к кольцу из слюды. Это кольцо закладывается между двумя такими же. Плоские рабочие концы термопар образуют венчик, зачерненный с одной стороны. На этот венчик фокусируется излучение.
Системы электрической пожарной сигнализации. Датчиком может служить пирометр полного излучения, чувствительным элементом которого является проволочный болометр.
Радиационные пирометры или пирометры полного излучения, при помощи которых измеряют температуру по тепловому действию лучеиспускания раскаленного тела.
Радиационные пирометры или пирометры полного излучения измеряют температуру по тепловому действию лучистой энергии раскаленного тела. Пирометр снабжен оптической системой ( зеркалом или линзой), собирающей лучи, испускаемые раскаленным телом, на зачерненном теле, воспринимающем тепло. Для измерения температуры зачерненного тела служит обычно миниатюрная термоэлектрическая батарея из нескольких малоинерционных последовательно соединенных термопар.
Схема цветового пирометра с фотоэлементом. Радиационные пирометры или пирометры полного излучения измеряют температуру по тепловому действию лучистой энергии нагретого тела.

Радиационные пирометры или пирометры полного излучения измеряют температуру по тепловому действию лучистой энергии раскаленного тела. Пирометр снабжен оптической системой ( зеркалом или линзой), собирающей лучи, испускаемые раскаленным телом, на зачерненном теле, воспринимающем тепло. Для измерения температуры зачерненного тела служит обычно миниатюрная термоэлектрическая батарея из нескольких малоинерционных последовательно соединенных термопар.
Измерение при помощи пирометров полного излучения за счет отличия излучения исследуемого и черного тел дает наибольшую методическую погрешность, чем при измерении температуры по излучению. Значения поправок к показаниям пирометров полного излучения приведены в табл. 7.12. Определение полного коэффициента теплового излучения в промышленных и лабораторных условиях чрезвычайно сложно.
При измерении температуры пирометрами полного излучения необходимо иметь в виду, что тепловой баланс между термобатареей, окружающими ее деталями преобразователя и объектом излучения устанавливается не мгновенно. Вследствие этого показания пирометра достигают максимального значения только через какой-то промежуток времени. Для первичных преобразователей пирометров различных типов согласно проведенным исследованиям [40] время установления показаний без учета инерционности вторичного прибора колеблется от 0 53 до 27 6 с в интервале температур визируемого тела от 1000 до 1700 С.
Их называют еще пирометрами полного излучения. В фотоэлектрических пирометрах использовано свойство фо-тоэлем ента образовывать фотоэлектрический ток, величина которого пропорциональна интенсивности падающего на фотоэлемент светового потока.
Пирометры излучения делятся на пирометры полного излучения - радиационные и пирометры частичного излучения - оптические.
Радиационный пирометр ( или пирометр полного излучения рефракторного типа) представляет собою комплект, состоящий из пер вичнсго прибора, оформленного в виде короткого монокулярного телескопа, вторичного прибора - измерителя - и ряда вспомогательных устройств и служит для непрерывного измерения температур в диапазоне от 700 до 2000 С.
Для уменьшения методической погрешности пирометров полного излучения, вызываемой неопределенностью интегрального коэффициента теплового излучения, часто в промышленных условиях создаются условия, приближающиеся к излучению черного тела. Например, для измерения температуры поверхностей используются огнеупорные или металлические блоки ( рис. 7.8 а), для измерения температуры газов и жидких сред - огнеупорные трубки ( рис. 7.8 6), на донышко которых визируется телескоп пирометра. При определенной шероховатости поверхности блока или трубки и при малом отношении d / l коэффициент теплового излучения такой искусственной полости черного тела приближается к 1 и нет необходимости вводить поправку в показания пирометра на нечерноту излучения, так как псевдотемпература, показываемая пирометром, будет практически равна действительной температуре тела.
В качестве первичного преобразователя пирометров полного излучения используют зачерненные термоэлектрические преобразователи, чувствительные ко всем длинам волн. Оптическая система предназначена для концентрации потока энергии на чувствительный элемент и выполняется самым различным образом. Диафрагма 2 служит для создания необходимого уровня выходного сигнала, соответствующего верхнему диапазону измерения. Схема 6 предназначена для компенсации влияния изменений температуры свободных концов термоэлектрического преобразователя. Для уменьшения влияния температуры корпуса на чувствительный элемент он защищен экраном 4, а внутренняя поверхность трубы выполнена ребристой и зачернена. Для повышения чувствительности пирометров применяют более сложную оптическую систему, например с двумя зеркалами.
Технические данные преобразователей частичного излучения.| Технические данные пирометров.| Технические данные пирометров Спектропир. Эта погрешность наибольшая у пирометров полного излучения и наименьшая у пирометров спектрального отношения. В [18] приведены формулы для оценки значений этих погрешностей. Поскольку оперативное измерение коэффициента излучения практически невозможно, часто при использовании пирометров искусственно создаются условия, приближающиеся к условиям измерения температуры абсолютно черного тела.
В качестве первичного преобразователя пирометров полного излучения используют зачерненные термоэлектрические преобразователе, чувствительные ко всем длинам волн. Оптическая система предназначена для концентрации потока энергии на чувствительный элемент и выполняется самым различным образом. Диафрагма 2 служит для создания необходимого уровня выходного сигнала, соответствующего верхнему диапазону измерения. Схема 6 предназначена для компенсации влияния изменений температуры свободных концов термоэлектрического преобразователя. Для уменьшения влияния температуры корпуса на чувствительный элемент он защищен экраном 4, а внутренняя поверхность трубы выполнена ребристой и зачернена. Для повышения чувствительности пирометров применяют более сложную оптическую систему, например с двумя зеркалами.
В радиационных пирометрах ( пирометрах полного излучения) энергия, выделяемая нагретым телом ( энергия видимых и невидимых лучей), собирается оптической системой и концентрируется на зачерненном теле, снова полностью превращаясь в тепловую энергию. Количество выделившейся тепловой энергии определяется путем измерения температуры черного тела термопарой.
Внутри класса энергетических пирометров различают пирометры полного излучения, частичного излучения и монохроматические.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11