ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Измерение лучистых потоков из "Основы теплообмена излучением " Лучистый поток полного излучения может быть измерен с помощью различного рода радиометров. Эти радиометры должны обладать достаточной чувствительностью, а их показания не должны зависеть от расстояния до измеряемого объекта. [c.265] В типичных конструкциях таких радиометров в качестве индикатора, воспринимающего попадающий в прибор лучистый поток, применяются чувствительные термостолбики. Для повышения коэффициента полезного действия термостолбика приемная поверхность горячих спаев , обращенная к источнику излучения, должна обладать высокой поглощательной способностью, а тыльная сторона — высокой отражательной способностью. Температура холодных спаев должна поддерживаться постоянной. [c.265] В зависимости от целевого назначения прибора различают радиометры с ограниченным углом видения и радиометры полусферического излучения. [c.265] В зависимости от способа наводки различают радиометры с постоянной и переменной наводкой (фокусировкой). [c.265] К приборам с постоянной наводкой относятся такие радиометры, у которых приемная поверхность термостолбика расположена в плоскости изображения входной диафрагмы прибора. В этом случае отверстие входной диафрагмы прибора может рассматриваться как своего рода источник излучения, яркость которого равна яркости излучения измеряемого объекта. Принципиальная схема зеркального радиометра с постоянной наводкой показана на рис. 7-3. Лучи, проходящие через отверстие входной диафрагмы mn, после отражения от сферического зеркала образуют изображение этой диафрагмы т п в плоскости приемной поверхности термостолбика. При всех измерениях, независимо от расстояния до измеряемого объекта, площадь изображения т п должна полностью перекрывать всю площадь приемной поверхности термостолбика. [c.265] Наводка (фокусировка) прибора в зависимости от расстояния до измеряемого объекта сводится, таким образом, к получению четкого изображения объекта в плоскости приемной поверхности термостолбика. При этом размеры изображения источника излучения должны также полностью перекрывать всю площадь приемной поверхности термостолбика, независимо от расстояния до измеряемого объекта. Так как входная диафрагма прибора DD жестко связана с термостолбиком, телесный угол о остает-ся все время постоянным, независимо от положения источника излучения и зеркала прибора. [c.267] При этом, как уже указывалось, поверхность излучателя должна полностью перекрывать все поле видения прибора, определяемое телесным углом со. Лишь при этом условии показания прибора не будут зависеть от расстояния до объекта измерения. Исходя из этого соображения, выбираются диаметр входной диафрагмы и длина тубуса прибора. Для удобства работы длина тубуса I, как правило, не должна превосходить 200—300 мм. [c.269] Ввиду ограниченности полезных размеров источников излучения для обеспечения правильной наводки радиометра необходимо стремиться к уменьшению телесного угла путем соответствуюш,его выбора входной диафрагмы прибора di. [c.269] С другой стороны, для увеличения чувствительности прибора желательно по возможности предельно увеличить поток, падающий на приемную поверхность термостолбика, что может быть достигнуто при заданном значении яркости источника Ь путем соответствуюш,его увеличения телесного угла ю . [c.269] Таким образом, при выборе размеров входной диафрагмы и приемной пластинки термостолбика необходимо удовлетворить двум указанным противоположным требованиям. [c.269] При сделанных предположениях запишем уравнение теплового баланса приемной пластинки термостолбика радиометра, пренебрегая переносом тепла вследствие конвекции. [c.271] Воспринятое приемной пластинкой количество тепла определяется уравнением (7-9). [c.271] При постоянной яркости излучения измеряемого объекта и = onst повышение температуры приемной пластинки радиометра пропорционально телесному углу ш. Чем больше телесный угол ш, тем больше отклонение АТ и тем, следовательно, выше чувствительность прибора. [c.272] Однако для увеличения чувствительности прибора не всегда представляется возможным увеличивать телесный угол U), так как с ростом этого угла соответственно увеличиваются и необходимые для правильного измерения полезные размеры измеряемого источника излучения. [c.272] ГЬэтому увеличение чувствительности прибора обычно достигается путем использования для этой цели соответствующей фокусирующей оптической системы. [c.273] Фокусировка на приемную пластинку термостолбика изображения источника излучения (в приборах с переменной наводкой) или входной диафрагмы радиометра (в приборах е постоянной наводкой) производится прй помощи линз или зеркал. В соответствии с этим различают рефракторные (линзовые) и рефлекторные (зеркальные) оптические системы радиометров. [c.273] Основным недостатком, присущим приборам рефракторного типа, является изменение спектрального состава и яркости излучения при прохождении его через линзу. Особенно значительное ослабление имеет место в длинноволновой области спектра. Так, например, верхняя граница пропускания стеклянных линз составляет примерно 1 ми, кварцевых линз — Зж/с, а линз из флюорита — около 8 мк. [c.273] Приборы рефлекторного типа в значительной мере лишены указанного недостатка. Изменение спектрального состава излучения при отражении от хорошо алюминированного зеркала весьма незначительно, а яркость отраженных лучей может быть практически принята равной яркости падающего излучения. [c.273] Наряду со стеклянными зеркалами с алюминирован-ным покрытием применяются также и металлические зеркала. [c.273] Вернуться к основной статье