![]() |
|
|
ПИРОМЕТРЫПИРОМЕТРЫ (от греческого
руr-огонь и metreo - измеряю), оптический приборы для измерения температуры главным образом непрозрачных
тел по их излучению в оптический диапазоне спектра (длины волн l в видимой
части 0,4-0,76, в невидимой > 0,76 мкм). Совокупность методов определения
с помощью ПИРОМЕТРЫ высоких температур называют пирометрией (см. Термометрия). Квазимонохроматические
(оптические) ПИРОМЕТРЫ Действие этих переносных приборов основано на сравнении
яркости моно-хроматич. излучения двух тел-тела, температуру которого измеряют, и эталонного.
В качестве последнего обычно используют нить лампы накаливания с регулируемой
яркостью излучения. Наиб. распространенный прибор данной группы-П. с "исчезающей"
нитью (рис. 1). Внутри телескопич. трубки в фокусе линзы объектива находится
питаемая от аккумулятора через реостат пирометрич. лампа с подковообразной нитью.
Для получения монохроматич. света окуляр снабжен красным светофильтром, пропускающим
лучи только определенной длины волны (l 65-66 мкм). В объектив помещен
серый поглощающий светофильтр, служащий для расширения пределов измерений. При подготовке оптический системы
к измерению трубку наводят на раскаленное тело и передвигают объектив до получения
четкого изображения тела и нити лампы. Включив источник тока, реостатом регулируют
яркость нити до тех пор, пока ее средняя часть не сольется с освещенным телом.
В момент выравнивания яркостей тела и нити, когда последняя становится неразличимой,
прибор показывает так называемой яркостную температуру тела (равна температуре абсолютно черного
тела того же углового размера, что и излучающее тело, и дающего такой же поток
излучения на данной длине волны). Эту температуру (Tя) отсчитывают
по одной из шкал отградуированного в градусах милливольтметра: верхней-без серого
светофильтра (для температур 800-14000C) и нижней со светофильтром (для
температур св. 13000C). Погрешность до 1% от диапазона измерений. По известной
Тя истинную температуру тела определяют на основе законов
теплового излучения (см. Теплообмен). Фотоэлектрические ПИРОМЕТРЫ
В приборах различные типов чувствительный элементами служат фотоэлементы с внешний
фотоэффектом, в которых фототок пропорционален энергии излучения волн определенного
участка спектра. В ПИРОМЕТРЫ этого типа (рис. 2) изображение раскаленного тела (температуру
которого измеряют) с помощью объектива и диафрагмы 2 создается в плоскости одного
из отверстий диафрагмы 3, расположенной, наряду с красным светофильтром, перед
фотоэлементом. Последний через др. отверстие этой диафрагмы освещается регулируемым
источником света-электрич. лампой. Благодаря колебаниям заслонки вибрац. модулятора
фотоэлемент поочередно с частотой 50 Гц освещается раскаленным телом и лампой.
При неравенстве освещенностей от них в цепи фотоэлемента возникает фототок,
усиливаемый электронным усилителем. Его выходной сигнал изменяет ток накала
лампы до выравнивания указанных освещенностей. Сила тока, однозначно связанная
с яркостной температурой тела, на сопротивлении Rвых преобразуется в напряжение,
измеряемое автоматич. потенциометром, шкалы которого градуированы в градусах Тя.
Фотоэлектрич. ПИРОМЕТРЫ выпускают одношкальными для измерения температур от 600 до 20000C
или двушкальными (введен ослабляющий светофильтр) для определения более высоких
температур; в первом случае погрешность не превышает 1%, во втором -2,5% от диапазона
измерений. П. спектрального отношения
(цветовые ПИРОМЕТРЫ). В пром. приборах находится отношение так называемой спектральной
энергетич. яркости (излучение определенной длины волны, или яркости) реального
тела с двумя заранее выбранными значениями длины волны. Для каждой температуры T
это отношение неодинаково, но вполне однозначно. Действие большей части
конструкций основано на определении цвета нагретого тела по отношению яркостей
для не очень близких одна к другой двух длин волн в видимой части спектра. Измеряемое излучение через
защитное стекло и объектив попадает на фотоэлемент (рис. 3). Между ним и объективом
установлен вращаемый синхронным двигателем обтюратор. Последний выполнен в виде
диска с двумя отверстиями, закрытыми красным и синим светофильтрами. T. обр.,
при вращении обтюратора на фотоэлемент попеременно попадают излучения разной
интенсивности. Предварительно усиленный переменный ток, напряжение которого пропорционально
соответствующим интенсивностям излучения, преобразуется электронным логарифмич.
устройством в постоянный ток силой, зависящей от 1/Т. Сила выходного
тока устройства определяется показывающим или регистрирующим милливольтметром.
Пределы измерений 1400-25000C; погрешность не превышает П. полного излучения
(радиационные ПИРОМЕТРЫ) служат для измерения температуры по мощности излучения нагретого
тела (рис. 4). Испускаемые им лучи с помощью оптический системы (рефракторной -
преломляющей с линзой и диафрагмой или рефлекторной - отражающей с зеркалом)
фокусируются на к.-л. преобразователе - обычно миниатюрной термоэлектрич. батарее.
Для наводки на нагретое тело используют окуляр с красным либо дымчатым светофильтром.
Возбуждаемая в батарее термоэдс фиксируется потенциометром, шкала которого градуирована
в градусах по температуре излучения абсолютно черного тела. По измеренной радиац. температуре
(900-2000 0C) истинную температуру раскаленного тела находят из спец. таблицы.
Точное определение количества поступающей в ПИРОМЕТРЫ лучистой энергии крайне затруднительно,
так как между приемником излучения и окружающей средой происходит теплообмен. Несмотря
на это, ПИРОМЕТРЫ полного излучения широко распространены в производств. практике;
они может быть установлены стационарно, позволяют применять дистанц. передачу показаний,
автоматически записывать и регулировать температуру. По сравнению с другими устройствами
для измерения температуры ПИРОМЕТРЫ позволяют определять ее бесконтактно при теоретически
неограниченном верх. пределе измерения; определять высокие температуры в газовых потоках
при высоких скоростях и т.д. В промышленности ПИРОМЕТРЫ широко применяют в системах контроля
и управления температурными режимами разнообразных технол. процессов. Литература: Кулаков M.
В., Технологические измерения и приборы для химических производств, M., 1983,
с. 91-96; Шкатов E. Ф., Технологические измерения и КИП на предприятиях химической
промышленности, M., 1986, с. 208-16; Промышленные приборы и средства автоматизации.
Справочник, под ред. В. В. Черенкова, Л., 1987, с. 70-77. Е.Ф. Шкотов. Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|