Принципы оптической пирометрии

Оптические методы измерения температур

Оптические методы основаны на измерении излучательной способности нагретого тела, соответствующей температуре тела. Если тело при любой температуре полностью поглощает все падающее на него электромагнитное излучение независимо от длины волны, то оно является абсолютно черным телом (АЧТ). Коэффициент поглощения АЧТ при любой температуре равен единице, а коэффициент поглощения других тел меньше единицы.

Полная энергетическая яркость АЧТ определяется по закону Стефана-Больцмана, :

,

где - постоянная Стефана-Больцмана, .

Для каждой температуры существует своя зависимость интенсивности излучения от длины волны, обычно имеющая вид кривой с максимумом. Для области инфракрасного излучения при малых значениях произведения применим закон Вина. С помощью этого закона можно приближенно представить ту часть кривой излучательной способности тела, которая соответствует малым длинам волн,

,

где h – постоянная Планка; - длина волны излучения; с – скорость света в вакууме; k – постоянная Больцмана.

Этой формулой можно пользоваться до 4000К для длин волн до 0,5 мкм.

Оптические приборы для измерения температуры фиксируют не истинную температуру тела, а псевдотемпературу, которая тем больше отличается от истинной температуры, чем значительнее различие характеров излучения исследуемого тела и АЧТ. В этом заключается принципиальный недостаток бесконтактных методов измерения температуры. Остановимся на некоторых основных понятиях оптической пирометрии.

Дата добавления: 2014-11-18