Рефераты по Физике

Приборы для измерения температуры

Страница 12

1) яркостным — по спектральной интенсивности излучения телом лучей определенной длины волны (фотометрическим измере­нием яркости тела в монохроматическом свете) — по величине J(или В);

2) радиационным — по плотности интегрального излучения (по излучательной способности) тела — по величине Е;

3) цветовым — по отношению спектральной интенсивности, из­лучения телом лучей двух определенных длин волн — по отноше­нию J: J

Яркостный метод измерения, ограниченный только видимой областью спектра, называют также оптическим.

Так как тепловое излучение различных реальных тел при одина­ковой температуре получается неодинаковым, то приходится все измерительные устройства градуировать на температуру, соответ­ствующую излучению абсолютно черного тела. Для определения температур реальных тел приходится в показания измерительных устройств вводить поправки, иногда весьма большие.

Яркостные измерения отличаются высокой чувствительностью, так как спектральная интенсивность излучения Jочень резко возрастает с повышением температуры. Для видимого уча­стка спектра абсолютно черного тела интенсивности излучения характеризуются значениями, приведенными в табл. 7.

Как видно из данных табл. 7, при повышении температуры в 2 раза, от 1000 до 2000К, интенсивность излучения волн длиной =0,65 мк изменяется в 64 200 раз! То же наблюдается и на других участках видимого спектра.

Радиационные измерения обладают много меньшей чувстви­тельностью, пропорциональной четвертой степени абсолютной температуры. Эти измерения в ряде случаев можно техни­чески осуществить проще, чем яркостные.

Цветовые измерения, как видно из данных табл. 7, не обла­дают большой чувствительностью, особенно при высоких темпера­турах. Однако при цветовых измерениях удается получить сущест­венно меньшие поправки на температуру реальных тел, чем для других методов измерения.

Таблица 7

Спектральные интенсивности излучения

Длина волн, мк

Интенсивность излученияJпри температурах, К

размерность

1000

2000

3000

0,45

—

вm • м-3

0,258∙103

0,228∙1010

0,47∙1012

0,55

—

вm • м-3

0,327 ∙105

0,153∙1011

0,121∙1013

0,65

—

вm • м-3

0,773∙106

0,496∙1 011

0,198∙1013

0,65

—

относительная

1

64200

2 570 000

отношение интенсивностей J: J

0,65

0,45

—

2996

21,7

4,21

0,65

0,55

—

23,65

3,26

1,39

Яркостные измерения температуры

Определение температуры по спектральной интенсивности излучения принципиально возможно для любой длины волны, а у при­боров с визуальным отсчетом — для любой длины волны видимого спектра. Практически же опреде­ляют температуру по интенсивности излучения обычно в красной об­ласти видимого спектра на волнах длиной=0,65 мк. Выбор таких длин волн определяется следующи­ми основными соображениями:

при относительно невысоких температурах (порядка 1000К) интенсивность излучения красных лучей много выше других лучей видимого спектра (табл. 7); выделение узкой спектральной области излучения технически не сложно осуществить у границ видимого спектра.

Пирометры, основанные на мето­де яркостного измерения температур, отградуированные на излучение абсолютно черного тела, при измерении действительной температуры Тд реальных тел будут показывать более низкую так называемую яркостную температуру Тя тела. Это объясняется более низкой излучательной способностью реальных тел.

Перейти на страницу:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19