ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Физические основы измерения температуры из "Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий том 1 " Практика неразрушающих испытаний привела к необходимости точногб количественного описания энергетического состояния контролируемых объектов, естественной мерой которого является их температура. В процессе теплообмена энергия от более нагретого тела переходит к менее нагретому до установления теплового равновесия и выравнивания их температур. Это характеризует температуру как физическую величину, определяющую направление передачи тепловой энергии. [c.121] Температура служит мерой внутренней энергии тел, т. е. кинетической и потенциальной энергии вращательного и колебательного движения атомов газа, жидкости или твердого тела и имеет статистический характер. [c.121] Для пространства с крайне разреженной материей температура определяется мощностью пронизывающих его потоков лучистой энергии и принимается равной температуре АЧТ с такой же мощностью излучения. [c.121] Процесс измерения большинства физических величин состоит в определении численного соотношения между измеряемой величиной и некоторым ее значением, условно принятым за единицу. Однако температура не обладает аддитивными свойствами, так как при разных ее значениях тела могут иметь различные энергетические состояния и различные физические свойства. Поэтому процесс измерения температуры подобен процессу ком-парирования по данной шкале и определению положения на ней уровня измеряемой температуры. [c.121] Затем подбирают рабочее вещество, не меняющее агрегатного состояния в пределах основного интервала шкалы, и для этого вещества выбирают какое-либо свойство Е, называемое термометрическим (например, объемное расширение при нагревании и т. п.). Полагая, что это свойство линейно связано с температурой, приходим к уравнению dt = kdE, где k — коэффициент пропорциональности. [c.121] Полученное выражение носит название уравнения температурной шкалы. С его помощью можно по результатам измерения свойства Е при температуре t определить ее численное значение. [c.121] В распространившейся шкале Цельсия в качестве опорных точек приняты температура замерзания (О °С) и кипения (100 °С) воды. Рабочими веществами в этой шкале служат спирт или ртуть. [c.121] Если начало отсчета установлено от абсолютного нуля температур, то получаем абсолютную термодинамическую шкалу, единицей которой служит градус К. Значения температур по этим шкалам соотносятся Т = = t+ 273,15 К. [c.121] Одной из возможных реализаций термодинамической температурной шкалы являются, например, показания газового термометра постоянного объема. [c.121] Сложность подобной реализации привела к созданию международной практической шкалы температур (МПТШ). [c.121] МПТШ основана на шести реперных точках, соответствующих температурам равновесия фазовых переходов ряда веществ, численные значения которых определены в ряде стран по термодинамической шкале с большой точностью. Обозначения температуры и ее единицы в МПТШ такие же, как и в термодинамической шкале, т, е. / и С или Г и К. [c.122] Для определения температур в промежуточных точках МПТШ служат эталонные приборы — платиновый термометр сопротивления (в диапазонах О...630 С и —182,97... О О и платинородий-платиновой термопары (630. .. Ю63°С). [c.122] Однозначная связь между мощностью и спектром излучения и температурой тела существует только для АЧТ. Для реальных объектов введены понятия эквивалентных температур. [c.122] Выше были рассмотрены закономерности излучения реальных тел без учета окружающей среды. Однако при определении температуры изделий, находящихся в непосредственной близости от высоконагретых тел, необходимо учитывать излучение фона, отраженное от объекта контроля, поскольку детекторы ИК-нзлучения, как правило, регистрируют именно суммарное излучение. [c.122] При контроле реальных объектов необходимо учитывать также эффекты ослабления ИК-излучения в атмосфере или среде, отделяющих изделие от детектора. Физической причиной ослабления ИК-излучения является превращение лучистой энергии в другие виды энергии, в основном, тепловую, а также рассеяние инфракрасных лучей. Спектр пропускания ИК-лучей атмосферой имеет два характерных окна прозрачности (2. .. 5 и 8. .. 14 мкм). [c.122] Вернуться к основной статье