Оптические и цветовые пирометры

Оптические пирометры используют для определения температуры посредством узкого участка измеряемого тела, выделенного с помощью цветофильтра. Величину температуры определяют по яркости свечения поверхности тела.

Измерения производят на длине световой волны около 0,65 микрометра (красная волна). Выбор этой длины обусловлен:

1) На этой волне яркое свечение поверхности увеличивается значительно быстрее, чем температура поверхности. Это позволяет получить большую чувствительность прибора.

2) Излучение поверхности большинства реальных тел близки на этой волне к абсолютно черным. Это позволяет существенно снизить погрешность на неполноту излучения.

Рассмотрим простейший оптический пирометр, в котором яркость свечения нити лампы накаливания сравнивается с эталонной лампой.

Оптическая система прибора совмещает поле зрения наблюдателя, изображение излучающей поверхности и нити накала эталонной лампы. Для определения температуры наблюдатель должен выровнять яркости свечения нити лампы и излучающей поверхности, меняя напряжение нити лампы.

Значение температуры может быть считано в момент равенства яркости лампы и излучающей поверхности по шкале прибора, контролирующей режим лампы.

Оптические пирометры применяются в диапазоне от 800 до 6000 °С и обеспечивают погрешность от 0,7 до 3%. Дальнейшее повышение точности измерения достигается в цветовых пирометрах. В них определяют температуру тела по результатам измерения интенсивности излучения в двух узких диапазонах спектра. Это красный и сине-зеленый. Цветовые пирометры принципиально не дают погрешность при измерении температуры серых тел. Под серым телом понимается тело, коэффициент лучеиспускания которого не зависит от длины волны излучения. К таким телам близки реальные объекты измерения. Конструктивно, цветовой пирометр можно выполнить также, как оптический, достаточно предусмотреть возможность замены фильтра. Недостатком этого варианта яркостного и цветового пирометра является обязательное участие наблюдателя в процессе измерения температуры. Этот недостаток устранен в автоматических фотоэлектрических пирометрах.

Дата добавления: 2014-01-15