ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Пирометры из "Теплотехнические измерения Изд.5 " Пирометры применяются для измерения температуры тел в диапазоне 300—6000 °С. Действие этих приборов основано на зависимости теплового излучения нагретых тел от их температуры и физико-химических свойств. В отличие от термометров первичный преобразователь пирометра не подвергается влиянию высокой температуры и не искажает температурного поля, так как находится вне измеряемой среды. [c.189] Одновременно с увеличением температуры нагретого тела и изменением его цвета сильно возрастает интенсивность частичного (монохроматического или одноцветного) излучения (яркость) для данной эффективной длины волны, а также заметно увеличивается интенсивность суммарного излучения (радиация) телом энергии, что позволяет использовать эти свойства для измерения температуры нагретых тел. [c.190] Разные физические тела, будучи нагреты до одной и той же температуры, имеют неодинаковые частичную и суммарную интенсивности излучения и обладают различными коэффициентами поглохцения, представляющими собой отношение энергии, поглощенной телом, к энергии, падающей на тело. [c.190] Наибольшей способностью излучения и поглощения энергии обладает так называемое абсолютно черное тело, в природе не существующее, представляющее собой воображаемый идеальный излучатель. Это тело поглощает все падающие на него лучи, т. е. имеет коэффициент поглощения, равный единице, и обладает наибольшей интенсивностью излучения. [c.190] Законы излучения черного тела хорошо изучены, поэтому его лучеиспускательная способность может служить как бы эталоном для сравнения с лучеиспускательной способностью различных физических тел, имеющих при одинаковой температуре меньшую, чем черное тело, интенсивность излучения. Физические тела обладают способностью отражать часть падающих на них лучей и, следовательно, всегда имеют коэффициент поглощения меньше единицы. [c.190] Воспроизведение черного тела (модель) можно получить, если взять замкнутую камеру с непрозрачными и равномерно нагретыми стенками и небольшим отверстием в одной из них. Это отверстие практически будет поглощать все падающие на него лучи, потому что попавший через отверстие в полость камеры луч может выйти обратно только сильно ослабленным после многократного отражения. Так, например, луч при десятикратном отражении его в шаровой камере с коэффициентом поглощения стенок 0,5 ослабляется в 1024 раза, что дает коэффициент поглощения отверстия 0,999, т. е. близкий к единице. Следовательно, небольшое отверстие в стенке замкнутого пространства, в частности в обмуровке топкп котлоагрегата, поглощает почти все падающие на него лучи и пмеет наибольшую лучеиспускательную способность как черное тело. [c.191] Т — температура тела. К е — основание натуральных логарифмов. [c.191] Зависимость, выраженная этим уравнением, приведена на рис. 2-61, из которого следует, что интенсивность частичного излучения черного тела сильно растет с повышением температуры, неодинакова для лучей различной эффективной длины волны и при любой температуре имеет максимум, смещенный в область коротковолновой части спектра. [c.191] Для области видимых лучей и сравнительно невысоких температур (до 2900 К) уравнение (2-89) может быть упрощено, если отбросить вычитаемую в скобках единицу, причем ошибка в определении Ех,т не будет превышать 1 %. [c.191] Уравнение (2-91) в свою очередь положено в основу измерения температуры по интенсивности суммарного излучения (радиации) нагретого тела посредством приборов, называемых пирометрами суммарного излучения. [c.192] В табл. 2-15 указано относительное возрастание интенсивности частичного излучения с длиной эффективной волны 0,65 мкм и интенсивности суммарного излучения, подсчитанных по уравнениям (2-92) и (2-93) для черного тела при изменении его температуры от 1000 до 2000 К. [c.193] Из табл. 2-15 следует, что интенсивность частичного излучения возрастает чрезвычайно быстро, почти пропорционально 15—20-й степени увеличения температуры тела, в то время как рост интенсивности суммарного излучения пропорционален только 4-й степени увеличения температуры. В силу этого пирометры частичного излучения являются приборами более точными, чем пирометры суммарного излучения. [c.193] Ввиду того что интенсивность частичного и суммарного излучений зависит от физических свойств вещества, шкалы пирометров градуируются по излучению черного тела, т. е. в градусах так называемой черной (условной) температуры. Все физические тела, как отмечалось выше, имеют лучеиспускательную способность, меньшую, чем черное тело, поэтому пирометры частичного и суммарного излучения показывают черную температуру первый — яркост-ную, а второй — радиационную, всегда более низкие по сравнению с действительной температурой нагретого тела. [c.193] Яркостная и радиационная температуры физического тела численно равны температуре черного тела, при которой соответственно яркости обоих тел для данной длины волны и суммарные излучения этих тел одинаковы. [c.194] Температура любого физического тела, измеренная пирометром частичного или суммарного излучения, находится в определенном соотношении с действительной температурой тела, что позволяет вычислить последнюю по результатам измерения. [c.194] Опытные значения коэффициентов и ет для некоторых тел приведены в табл. 2-16 и 2-17. [c.194] При измерении температуры в топке котлоагрегата путем наводки пирометра на небольшое отверстие в обмуровке значения коэффициентов 8 и еу практически равны единице, так как это отверстие, как уже отмечалось, весьма близко по своим свойствам к черному телу. [c.195] Промышленные оптические пирометры выпускаются типов ОППИР-017 и Проминь и предназначены для периодических измерений температуры. [c.196] Пирометр типа ОППИР-017 служит для измерения яркостной температуры в диапазоне 800—2000 °С. Устройство его показано на рис. 2-63. Прибор состоит из телескопа Т со встроенным дифференциальным амперметром и источника питания постоянного тока (аккумулятора) В напряжением 2,5 В. [c.196] Основная рамка амперметра включена параллельно пирометрической лампе, а дополнительная — последовательно с лампой. Такое включение рамок позволяет уменьшить начальный нерабочий участок шкалы пирометра. Для установки нуля амперметр имеет корректор. [c.198] Вернуться к основной статье