Радиационни пирометри

Принципът на действие се основава на измерване на лъчиста енергия, излъчвана от нагрято тяло. Това са безконтактни конвертори.

Пирометрите се делят на:

Пирометри за обща радиация (радиация).

Пирометри за частично излъчване (оптични).

Най-важната характеристика на излъчването е спектралната (разпределението на енергията в различни части на спектъра).

. е спектралната плътност на яркостта. Цялата радиационна енергия е площта под кривата.

Съгласно закона на Кирхоф отношението на спектралната плътност на яркостта, температурата на излъчвателя към неговия коефициент на поглъщане не зависи от вида на излъчвателя.

- плътност на поглъщане

- спектралната плътност на яркостта на такъв излъчвател, чийто коефициент на поглъщане в целия спектър и при всички температури = 1. Такова тяло се нарича абсолютно черно (най-близкото до него е Слънцето).

Изразът за функцията

е създаден от Планк през 1900 г.

Но 4 години преди Планк имаше уравнението на Виен:

Уравненията на Планк могат да се използват до 4000 K.

Но за измерения интервал можете да използвате уравненията на Виен.

Позицията на максимума на кривата на спектралната плътност на яркостта се определя, като се вземе първата производна и се приравни на нула.

Общата енергия на осветеност се определя от площта под кривата на спектралната плътност на осветеността.

Стефан и Болцман доказаха това

- постоянен фактор.

В инженерните изчисления:

Псевдотемператури.

Всички уравнения (Wien, Planck, Stefan-Boltzmann) са валидни за напълно черно тяло. На практика те имат работа с истински сиви тела, които имат

1. Радиационната температура не ечерен излъчвател с температура T се нарича такава температура TP на напълно черно тяло, при която яркостните енергии на двете тела са равни.

- интегрален коефициент на поглъщане.

2. Температурата на яркост (черно) на нечерен излъчвател с температура T е температурата Te на абсолютно черно тяло, при която спектралните плътности на яркостта на двете тела при една и съща дължина на вълната са равни.

защото

след това

3. Цветовата температура на нечерен излъчвател с температура T е такава температура на TC на напълно черно тяло, при която съотношението на спектралните плътности на осветеност на двете тела при дължини на вълните

са равни.

Принципни схеми на пирометри.

Пирометри за обща радиация (радиация).

Принципът на действие се основава на закона на Стефан-Болцман.

Пирометърът се състои от сензор (приемник) и вторично устройство. В зависимост от вида на оптичната система сензорите се делят на рефлексни и рефракторни.

За измерване на ниски температури се използват рефлектори (използва се огледало). Рефракторът използва леща.

честотни радиационни термометри (оптични).

Въз основа на уравненията на Виен и Планк.

Измерете спектралната плътност на яркостта. Че. задължителен елемент е светлинен филтър (обикновено червен).

Пирометър с изчезваща нишка (преносим).

PS - сиво абсорбиращо стъкло.

Човек гледа в окуляра и увеличава тока, докато нишката на лампата се слее (изчезне) на фона на обекта. Този ток се измерва в mA, но скалата е градуирана в градуси. Уредът показва видимата температура. PS се използва за разширяване на обхвата на измерване.

Диапазон на измерване без PS 800 - 1400С

Диапазон на измерване с PS 1400 - 2000С

Недостатък е субективността на оценката.

За отстраняване на този недостатък се използват фотоелектрични пирометри.

LN - лампа с нажежаема жичка

Цветни пирометри.

Използвайте 2 филтъра (син и червен). Единият е разпределен

, а другият

устройство с памет

DB - разделителен блок

C - филтър за синя светлина

K - филтър за червена светлина

Клас на точност 1 - 1,5.

Измерване на съотношението на спектралните плътности при