Пирометры

Определение "Пирометры" в Большой Советской Энциклопедии


Автоматический фотоэлектрический пирометр
Пирометры (от греч. pýr — огонь и ...метр), приборы для измерения температуры непрозрачных тел по их излучению в оптической диапазоне спектра. Тело, температуру которого определяют при помощи Пирометры, должно находиться в тепловом равновесии и обладать коэффициентом поглощения, близким к единице (см. Пирометрия). Распространены яркостные, цветовые и радиационные Пирометры Основным типом является яркостный Пирометры, обеспечивающий наибольшую точность измерений температуры в диапазоне 103104 К. В простейшем визуальном яркостном Пирометры с исчезающей нитью (рис. 1) объектив фокусирует изображение исследуемого тела на плоскость, в которой расположена нить (ленточка) эталонной лампы накаливания. Через окуляр и красный фильтр, позволяющий выделять узкую спектральную область около длины волны lэ = 0,65 мкм, нить рассматривают на фоне изображения тела и, изменяя ток накала нити, добиваются выравнивания яркостей нити и тела (нить в этот момент становится неразличимой). Шкала прибора, регистрирующего ток накала, прокалибрована обычно в °С или К, и в момент выравнивания яркостей прибор показывает так называемую яркостную температуру (Tb) тела. Истинная температура тела Т определяется на основе законов теплового излучения Кирхгофа и Планка по формуле:


Визуальный яркостный пирометр с исчезающей нитью
Т = TbC2/(C2 + l эТь Inal,T), (1)


где C2 = 0,014388 м ×К, al, T — коэффициент поглощения тела, l э — эффективная длина волны Пирометры


Точность результата в первую очередь зависит от строгости выполнения условий пирометрия, измерений (al, T » 1 и др.). В связи с этим наблюдаемой поверхности придают форму полости. Основная инструментальная погрешность обусловлена нестабильностью температурной лампы. Заметную погрешность могут вносить также индивидуальные особенности глаза наблюдателя. У фотоэлектрических Пирометры (рис. 2) этот вид погрешности отсутствует. Погрешность образцовых лабораторных фотоэлектрических Пирометры не превышает сотых долей градуса при Т = 1000 °С. Промышленные серийные фотоэлектрические Пирометры обладают на порядок большей погрешностью, визуальные — ещё на порядок большей. Образцовые яркостные Пирометры приняты в качестве основных интерполяционных приборов, определяющих Международную практическую температурную шкалу (МПТШ-68) при температурах выше точки затвердевания золота (1064,43 °С).


Для измерения температуры тел, у которых a » const в оптическом диапазоне спектра, применяют цветовые Пирометры Этими Пирометры определяют отношение яркостей обычно в синей и красной областях спектра b1(l1, T)/b2(l2, T) (например, для длин волн l1 = 0,48 мкм и l2 = 0,60 мкм). Шкала прибора прокалибрована в °С и показывает цветовую температуру Tc. Истинная температура Т тела определяется по формуле
.(2)
Цветовые Пирометры менее точны, менее чувствительны и более сложны, чем яркостные; применяются в том же диапазоне температур.


Наиболее чувствительны (но и наименее точны) радиационные Пирометры, или Пирометры суммарного излучения, регистрирующие полное излучение тела. Действие их основано на Стефана — Больцмана законе излучения и Кирхгофа законе излучения. Объектив радиационных Пирометры фокусирует наблюдаемое излучение на приёмник (обычно термостолбик или болометр), сигнал которого регистрируется прибором, прокалиброванным по излучению абсолютно чёрного тела и показывающим радиационную температуру Tr. Истинная температура определяется по формуле
 (3)


где aT — полный коэффициент поглощения тела. Радиационными Пирометры можно измерять температуру, начиная с 200°С. В промышленности Пирометры широко применяют в системах контроля и управления температурными режимами разнообразных технологических процессов.
Лит.: Рибо Г., Оптическая пирометрия, пер. с франц., М. — Л., 1934; Гордов А. Н., Основы пирометрии, 2 изд., М., 1971.
В. Н. Колесников.



"БСЭ" >> "П" >> "ПИ" >> "ПИР" >> "ПИРО"

Статья про "Пирометры" в Большой Советской Энциклопедии была прочитана 44 раз
Пицца в сковороде
Луковый соус

TOP 20