Виды пирометров

Бесконтактное измерение
температуры
Нажав эти кнопки вы перейдете на:
главную страницу
следующий слайд
Предыдущий слайд
Последний показанный слайд
К содержанию раздела
Завершить показ
Общая информация
Виды пирометров
Типы температуры
О самой работе
Общая информация
О температуре нагретого тела можно судить на
основании измерения параметров его теплового излучения,
представляющего собой электромагнитные волны различной
длины. Чем выше температура тела, тем больше энергии оно
излучает.
Пирометры – термометры, действие которых основано на
измерении теплового излучения, без контакта с телом
излучения.
Контролируют t° от 100 до 8000 °C и выше.
Главное достоинство:
Отсутствие влияния измерителя на температурное
поле нагретого тела, так как в процессе измерения они не
вступают в непосредственный контакт друг с другом
(бесконтактные)
Виды пирометров
На основании законов излучения разработаны
пирометры следующих типов:
1.
Пирометр суммарного излучения (ПСИ): измеряет
полную энергию излучения
2.
Пирометр
частичного
излучения
(ПЧИ):
измеряется энергия в ограниченном фильтром
(или приемником) участке спектра
3.
Пирометр
спектрального
отношения
(ПСО):
измеряется отношение энергии фиксированных
участков спектра
Измеряемая
энергия
излучения тела
Типы температуры
В зависимости от
измеряемые температуры:
типа
пирометра
различаются
и
Радиационная температура – температура, при которой
полная мощность АЧТ (абсолютно черного тела) равна полнной
энергии излучения данного тела при действительной температуре
(измеряет ПСИ).
Яркостная температура – температура, при которой плотность
потока спектрального излучения АЧТ равна плотности потока
спектрального излучения реального тела для той же длины волны
(или узкого интервала спектра) при действительной температуре
(измеряет ПЧИ).
Цветовая температура – температура, при которой отношения
плотностей потоков излучения АЧТ для двух длин волн равно
отношению плотностей потоков излучения реального тела для тех
же длин волн при действительной температуре (измеряет ПСО).
Пирометр суммарного
излучения
Прибор для измерения: люксометр
Применение: температура звезд
Принцип действия: закон Стефана-Больцмана
Измерение t° ведется по плотности интегрального излучения
не во всем интервале длин волн, а гораздо меньшем
Прибор: Датчик пирометра сделан в виде телескопа, линза
объектива которого фокусируется на термочувствительном
приемнике излучения нагретого тела.
Термочувствительные
элементы:
термопары,
термобатареи,
болометры
(металлические
и
полупроводниковые),
биметаллические
спирали
и
т.п.
Наиболее широко применяются термобатареи, в которых
используется 6-10 миниатюрных термопар, соединенных
последовательно.
Пирометр суммарного
излучения
Отрицательная сторона: из-за рабочих спаев пирометра
очень повышена погрешность (при t°=40° С погрешность
4°С)
Вид материала линзы влияет на интервал температур:
Стекло из флюорита от 100°С
Кварцевое стекло 400-1500°С
Оптическое стекло от 950 °С
Погрешность ПСИ возрастает с увеличением t°:
t°=1000°С погрешность 12°С
t°=2000°С погрешность 20°С
t°=3000°С погрешность 35°С
Пирометр частичного
излучения
Монохроматические оптические Фотоэлектрические пирометры.
пирометры.
Iизлучения(t°)
Принцип действия:
Принцип действия:
ρпотока(t°)
Использование зависимости плотности
потока монохроматического излучения
от температуры.
Схема действия:
•Сравнивается
яркость
объекта
измерения
с
градуированным
источником излучения в определенной
длине волны.
•Прибор,
фиксирующий
I
по
измерительной цепи, проградуирован в
значениях зависимости между I и
яркостной
t°АЧТ
=>считывание
переводится в °С
Измеряет t°: 700-8000°С
Использование зависимости интенсивности
излучения от температуры в узком
интервале длин волн спектра
Приемные элементы:
фотодиоды,
фотосопротивления,
фотоэлементы, фотоумножители.
Достоинство:
непрерывное автоматическое измерение и
регистрация температуры.
Измеряет t°:
•500-1100°С (используется кислородноцезиевый фотоэлемент)
•800-4000°С
(используется вакуумный
сурьмяно-цезиевый фотоэлемент)
Пирометр спектрального
отношения
Измеряет цветовую t° объекта по отношению
интенсивностей излучения в двух определенных
участках спектра, каждая из которых характерезуется
особой длиной волны.
Схема действия:
излучение => кремниевые фотодиоды пирометра =>
преобразование в фототок
Используется
для
измерения
t°
твердого
и
расплавленного металла в интервале температур 3002000°С
I1
I2
О самой работе
Лит.: Батенев А. А. Курсовая работа
«Метрология и измерения»
http://kipia.ru
Презентацию выполнила ученица 11
«А» класса Шульга Алина