ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Метод обращения спектральных линий из "Температурные измерения " Для измерения те.чператур несветящихся или слабосветящихся пламен широко применяется метод обращения спектральных линий. Он основан на том, что интенсивность резонансной спектральной линии, испускаемой возбужденными атомами вещества, которое содержится в пламени, при прочих равных условиях зависит от температуры пламени. Часто используются спектральные линии щелочных металлов (натрия, лития, калия), и.меющих низкий порог ионизации. Наиболее удобны желтые липни натрия, присутствующего (в составе хлористого натри.я) в примесях к горючему. [c.414] Принципиальная оптическая схема устройства, используемого для измерения температур пламени методом обращения спектральных линий, представлена на рис. 12.]. Излучение от источника 5 регулируемой интенсивности с помощью линзы фокусируется внутри объема. Заполняемого пламенем в данном его сечении. Прошедшее через газ излучение вместе с собственным излучением пламени фокусируется линзой /-2 на щели спектрального разрешающего прибора, соединенного с соответствующим регистрирующим устройством или заменяющим его окуляром для визуального наблюдения спектра. Наблюдатель на выходе спектрального прибора видит сплошной спектр, обусловленный источником излучения, и накладывающееся на него изображение спектральной линии. Изменяя яркость источника (силу тока через температурную лампу), добиваются, чтобы видимые яркости спектральной линии и сплошного спектра (фона) уравнялись и линия совпала с фоном — чтобы произошло обращение спектрально / линии. [c.415] В большинстве случаев пламена имеют неоднородное распределе-ь ие температуры по сечению факела. Наружные зоны факела вследствие интенсивной теплоотдачи оказываются более холодными. Прк- меняя метод обращения в этих условиях, получаем некоторую среднюю оптическую температуру в данном сечении факела. При наличии градиента температур по сечению пламени в более холодных областях происходит поглощение излучения данной спектральной линии, испускаемой в горячей зоне, и наблюдается явление, названное само-обращением линии. В результате получаем температуры, заниженные относительно измеряемых. [c.416] При измерении температур слабо светящихся пла.мен методом обращения неоднородность температурного поля пламени приводит к возникновению погрешности, обусловленной влиянием взвешенных твердых частиц. В однородном температурном поле, согласно закону Кирхгофа, независимо от коэффициента черноты излучения твердых частиц количество лучистой энергии, поглощаемое каждой частицей, равно количеству излученной энергии, и яркость источника, визируемого через факел, не изменится. Вследствие имеющихся в пламени зон с пониженной температурой излучение пламени, идущее из горячих зон, доходит до наблюдателя несколько ослабленным, и, значит, условия ( 2.1), справедливые для всего факела, оказываются нарушенными. [c.416] Наличие в пламени взвешенных твердых частиц приводит к ослаблению яркости источника также вследствие рассеяния света частицами. Следовательно, наличие в пламени значительного количества взвешенных твердых частиц занижает результаты измерения температур методом обращения спектральных линий. Этот метод используется не только для измерения средней температуры факела в данном его сечении, но иногда и для исследования поля температур. Выбираются спектральные линии такого щелочного металла, который либо совсем отсутствует, либо находится в очень небольшом количестве в горючем. Раствор солей щелочного металла последовательно вводят в отдельные места факела, осуществляя тем самым местное окрашивание пламени и наблюдая каждый раз обращение выбранных спектральных линий. Очевидно, что введение красителя в отдельные зоны факела в той или иной степени нарушает его температурное поле. [c.416] Точность измерения температур методом обращения определяется как характером данного пламени, так и инструментальными погрешностями применяемой измерительной аппаратуры, ее динамическими характеристиками. Погрешность измерений температур стационарных несветящихся пламен методом обращения в наилучших условиях порядка 10 К без учета погрешности градуировки использованного источника излучения. Применение автоматических измерительных устройств несколько повышает эту погрешность (1...3 %). [c.417] Вернуться к основной статье