Пирометр с исчезающей нитью

В гл. 1 отмечалось, что визуальными измерениями температуры пользовались уже в конце 19-го столетия. Такой способ измерения был введен в МТШ-27. Уже с самого начала стало ясно, что пирометр монохроматического излучения представляет собой удобный, высоко воспроизводимый и точный прибор измерения температуры. Доступность ламп с угольной, а позднее с вольфрамовой нитью привела к созданию пирометра с исчезающей нитью. Хотя характеристики ламп с вольфрамовой нитью во многих отношениях были существенно лучше характеристик угольных ламп, последние продолжали использоваться в пирометрах с исчезающей нитью для измерения низких, до 650 °С температур вплоть до 1940 г. Преимущество угольной нити в этом случае связано с ее большой излучательной способностью, а следовательно, и хорошими цветовыми характеристиками, когда она рассматривается без цветного фильтра на фоне изображения черного тела. [c.310]

Параллельно с развитием пирометров с исчезающей нитью шло усовершенствование вольфрамовых ленточных ламп, предназначенных для поддержания и распространения оптической температурной шкалы. Эти лампы совершенствовались непрерывно, и сейчас они используются в поверочных лабораториях совместно с образцовыми фотоэлектрическими пирометрами. Международные сличения температурных шкал выполняются путем кругового обмена такими лампами между национальными термометрическими лабораториями. В настоящее время согласованность между радиационными температурными шкалами в области от 1000 до 1700 °С, установленными основными национальными термометрическими лабораториями, характеризуется погрешностью 0,1 °С. [c.311]

Оптический пирометр с исчезающей нитью [c.365]

Оптический пирометр с исчезающей нитью в свое время повсеместно использовался в эталонных лабораториях для реализации международной практической температурной шкалы. Он и сегодня остается широко используемым в науке и промышленности прибором для практической термометрии. По этой причине мы начнем этот раздел с описания его конструкции и работы. [c.365]

Принцип действия оптического пирометра с исчезающей нитью прост и иллюстрируется на рис. 7.30 а. Линза объектива формирует изображение источника, температура которого измеряется в плоскости раскаленной нити миниатюрной лампы. Наблюдатель через окуляр и красный стеклянный фильтр видит нить и совмещенное изображение источника. Ток через лампу регулируют до тех пор, пока визуальная яркость нити не станет точно такой же, как яркость изображения источника. Если оптическая система сконструирована правильно, в этот момент нить на изображении источника исчезает. Пирометр градуируется в значениях тока, проходящего через миниатюрную лампу. Так как детектором равенства яркостей является глаз человека, то доступная непосредственно для измерений область температур ограничена с одной стороны границей приемлемой яркости, с другой — яркостью, слишком слабой для наблюдения. Нижний предел зависит от апертуры оптической системы и составляет примерно 700°С, верхний предел равен примерно 1250°С. Для измерения более высоких температур между линзой объектива и нитью помещается нейтральный стеклянный фильтр (С на рис. 7.30а), понижающий яркость изображения источников. Плотность фильтра выбирается такой, чтобы обеспечить небольшое перекрытие областей. Например, току лампы, эквивалентному, скажем 700 °С на шкале без фильтра, на следующей шкале, с фильтром, будет соответствовать температура 1100°С. Таким образом, с помощью одного прибора температурные измерения могут быть расширены до любой желаемой максимальной температуры. Коэффициент пропускания фильтра т, который требуется для того, чтобы понизить яркость источника от температуры Т до температуры, например точки золота Гди, можно найти, используя приближение Вина, по формуле [c.365]

Точность пирометра с исчезающей нитью ограничивается чувствительностью глаза к контрасту. При наилучших условиях освещения, обычно вблизи середины области, можно увидеть различие в визуальной яркости в красной области спектра порядка 2%. Повторяемость среднего значения многочисленных [c.366]

Таблица 7.3. Входные и выходные углы телескопа пирометра с исчезающей нитью

Существуют два вида градуировки оптического пирометра с исчезающей нитью. Первый — прямой, состоящий в простой градуировке тока пирометрической лампы при наблюдении либо черного тела с известной температурой, либо чаще вольфрамовой ленточной лампы, градуированной для всей области пирометра. Шкала для наиболее низкого диапазона без фильтра должна быть детально проверена в достаточно большом числе точек для получения надежной градуировочной кривой интерполяцией между точками. Для более высокотемпературных диапазонов форма градуировочной кривой будет примерно той же, но коэффициент К нейтральных фильтров должен быть подтвержден. Коэффициент К определяется с помощью уравнения (7.66), которое дает [c.368]

При градуировке второго вида шкала опирается на черное тело в точке золота и выполняются прямые измерения, с использованием набора фильтров или секторных дисков с известной величиной X. При градуировке этим способом к определению длины волны предъявляются значительно более высокие требования. Рассматривать подробно воспроизведение шкалы с помощью пирометра с исчезающей нитью не имеет смысла, поскольку этот метод применяется теперь редко. Вместо этого мы рассмотрим проблему эффективной длины волны, а затем перейдем к устройству и характеристикам точного фотоэлектрического пирометра. [c.368]

Это выражение, полученное из уравнения Планка, связывает спектральную яркость L K, Т) черного тела при температуре Т (здесь подразумевается Tes) со спектральной яркостью черного тела при точке золота L X, T u). При применении формулы (7.68) для практических измерений возникает вопрос, как обходиться с конечной шириной полосы АХ, которая для оптического пирометра с исчезающей нитью составляет примерно 0 нм, а для фотоэлектрического пирометра может составлять примерно от 1 до 10 нм. [c.369]

Яркостную температуру можно определить с помощью пирометра с исчезающей нитью, схема которого дана на рис. 14.6. Принцип действия указанного пирометра заключается в следующем. С помощью объектива О изображение светящейся поверхности нагретого тела, температуру которого хотим определить, совмещается с плоскостью нити накала лампы Л. Яркость накала нити регулируется с помощью реостата R. Нить и изображение нити [c.336]

Пирометр с исчезающей нитью не является единственным прибором для определения яркостной температуры. Так как описанный оптический пирометр дает полное представление о принципах измерения яркостной температуры Т , то нет необходимости приводить описания устройства других пирометров. [c.336]

Рис. 37.3. Схема пирометра с исчезающей нитью д.чя определения яркостной температуры.

Кроме пирометров с исчезающей нитью, существует ряд других приборов для определения яркостной температуры, а через ее посредство — и истинной температуры раскаленных тел. [c.705]

Рис. 25,2. Схема визуального яркостного пирометра с исчезающей нитью

Рис. 96. а) Схема оптического пирометра с исчезающей нитью 1 — зрительная труба, 2 — лампа, 3 — нить лампы, окуляр, 5 — реостат, б — измерительный прибор, 7 — красный светофильтр (Х=665,0 нм), б) Л,ам-па оптического пирометра [c.258]

Градуировка ленточной лампы по яркостной температуре может быть проведена с помощью оптического пирометра. Схема оптического пирометра с исчезающей нитью дана на рис. 96, а. Основной его частью является зрительная труба I, внутри которой находится лампа накаливания 2 с нитью 3 в виде петли (рис. 96,6). Для измерения яркостной температуры ленточной лампы нужно направить зрительную трубу пирометра так, чтобы в его окуляр 4 была видна накаленная лента лампы и на ее фоне — нить лампочки пирометра. Регулируя ток накала лампочки с помощью реостата 5, добиваются равенства яркостей нити и ленты. Это соответствует равенству яркостных температур нити и ленты (при 1 = 665 нм). Пирометр должен быть заранее проградуирован по абсолютно черному телу, т. е. должно быть известно, какой ток накала нити соответствует исчезновению ее на фоне черного тела заданной температуры. [c.259]

Производят измерения температуры пламени в соответствии с заданием и записывают величину тока лампы или напряжение на ее зажимах, при которых наблюдается обращение. После окончания измерений с пламенем нужно проградуировать лампу с помощью оптического пирометра с исчезающей нитью в области использованных токов или напряжений. [c.261]

Для измерения яркостной температуры в видимой части спектра широко используются оптические пирометры с исчезающей нитью переменного и постоянного накала. Яркостная температура тела измеряется путем сравнения спектральной интенсивности излучения объекта измерения с интенсивностью излучения нити пирометрической лампы при одной и той же эффективной длине волны Хэ -При этом яркостная температура нити лампы устанавливается градуировкой по абсолютно черному телу (по его модели) или по специальной температурной лампе. [c.185]

Рис. 9.9. Яркостный оптический пирометр с исчезающей нитью переменного накала

Схема оптического пирометра с исчезающей нитью переменного накала показана на рис. 9.9. Фокусирование изображения объекта измерения 1 на плоскость нити лампы 4 осуществляется с помощью объектива 2. Окуляр 6, предназначенный для наблюдения нити лампы на фоне изображения объекта измерения, служит для получения резкого изображения нити. Изображение нити лампы через диафрагму 7 воспринимается глазом наблюдателя 8. [c.186]

Знание температуры, от которой производится закалка, является обязательным. Температуру измеряют при единовременной закалке фотоэлектрическим пирометром, при непрерывно-последовательной — пирометром с исчезающей нитью (с нитью накаливания). [c.146]

Принцип действия оптических пирометров с исчезающей нитью основан на сравнении в лучах определенной длины волны яркости исследуемого тела с яркостью пирометрической лампы прибора. [c.281]

В оптических пирометрах с исчезающей нитью изображение источника излучения фиксируется на раскаленной нити лампы и рассматривается через линзу, за- [c.114]

Оптическая схема пирометров с исчезающей нитью [70] показана на рис. 59. [c.115]

Оптический пирометр с исчезающей нитью обычно является наиболее подходящим прибором для высокотемпературных измерений в работах по построению диаграмм равновесия. Для некоторых целей (например, измерение температур в печах для отжига) могут быть использованы другие типы оптических пирометров, которые кратко описаны ниже. [c.118]

Радиационные пирометры полного излучения основаны на законе Стефана — Больцмана. Это приборы, в которых доля полного излучения от раскаленного тела фокусируется на измерительном приборе — термопаре или термобатарее, которые зачернены так, чтобы поглощалась большая часть излучения. Как приборы непосредственного отсчета эти пирометры более удобны, чем пирометры с исчезающей нитью, но их недостатком является необходимость в мощном источнике излучения и большая чувствительность к несоблюдению условий абсолютно черного тела. [c.119]

Оснащение микроскопа электронно-оптическим преобразователем с флуоресцирующим экраном дало возможность глубоко исследовать непрозрачности роговицы [Л. 815]. Такое же приспособление к пирометру с исчезающей нитью позволило уменьшить нижний порог измерения температур и увеличить точность в нормальном интервале [Л. 816]. [c.385]

Измерение стационарных температур пламени методом лучеиспускания и поглощения может быть осуществлено более простыми измерительными средствами, например обычным оптическим пирометром с исчезающей нитью. В этом случае пирометром поочередно измеряются три яркостные температуры источника (температурной лампы) пламени источника, визируемого через пламя. Температура пламени рассчитывается по формуле (12.4), в левую часть которой подставляются яркости черного тела, соответствующие трем измеренным яркостным температурам. Точность измерения стационарных температур пламен [c.418]

Точность, с которой может быть использован пирометр с ис-чезаюшей нитью для измерения температуры, вполне достаточна для большинства практических применений. Во всяком случае, ограничивающим фактором чаще служит неопределенность в излучательной способности объекта, температура которого подлежит измерению. Однако, несмотря на удобство, точность и надежность, оптический пирометр с исчезающей нитью имеет один существенный недостаток его использование требует активного участия квалифицированного наблюдателя. Его нельзя использовать в тех приложениях, которые нуждаются в непрерывных или быстрых измерениях, а также измерениях в недоступных или опасных ситуациях. По этой причине с самого начала некоторые оптические термометры объединялись с тепловыми, термоэлектрическими, фоторезисторными и фо-тоэмиссионными детекторами. Среди них наиболее удачными оказались оптические термометры с кремниевыми фотоэлементами. Высокая прочность и долговременная воспроизводимость [c.310]

ПОЗВОЛЯЮТ использовать их в таких разнообразных ситуациях, как измерение температуры лопастей турбин авиационных моторов и в сталелитейных печах. В поверочных лабораториях оптические пирометры с исчезающей нитью сейчас вытеснены фотоэлектрическими пирометрами, которые применяются в качестве приборов, используемых для реализации МПТШ-68 выше точки затвердевания золота. [c.311]

Один оптический пирометр с исчезающей нитью (ОППИР) — желательно иметь при камерном [c.280]

Уравнение (3-15) лeжиt в основе метода измерения Температур с помощью оптического монохроматического пирометра с исчезающей нитью (Л. 125, 29], широко применяемого в промышленности. [c.43]

При измерении установившейся температуры пирометром с исчезающей нитью целесообразно подобрать ток таким образом, чтобы нить казалась раскаленной вначале несколько ярче, а затем несколько темнее источника изл чения, и соотв втствен-но сделать два отсчета. При постоянной температуре, например в точке плавления никеля, установлена возможность производить измерения в течение 10 мин., причем разброс замеров составляет не более 5°, тогда как при температуре плавления хрома (1860°) разброс не превышает 7°. При измерении изме- [c.116]

Наиболее огнеупорная, а также наименее химически активная окись — окись тория. Она пригодна для применения в тиглях, предназначенных для сплавов с очень высокой температурой плавления. Тигли, набитые окисью тория, могут быть применены до 2700°. Окись магния, окись бериллия и окись циркония тоже представляют собой материалы с высокими огнеупорными свойствами, но они более химически активны и поэтому менее пригодны, чем окись тория. Окись алюминия имеет максимальную температуру службы до 1900—1950°, что является пределом, до которого можно применять оптический пирометр с исчезающей нитью, смотровой трубой из корундиза и экраном как источником излучения абсолютно черного тела. Современное производство прямых непористых смотровых труб из окиси тория значительно расширяет область применения этого метода. При более высоких температурах возможно измерение лучеиспускания непосредственно поверхности металла только оптическим пирометром или фотоэлектрическим элементом. В этом случае поверхность металла не удовлетворяет условиям излучения абсолютно черного тела, и поэтому такой метод можно применять только в том случае, если известны данные об эмиссионной способности металла и если для градуировки имеются в распоряжении металшы с известной точкой плавления и эмиссионной способностью, близкой к исследуемому сплаву. Однако точность такого метода не очень высока. Подробности мы рассматриваем ниже при описании метода Мюллера. Вольфрам-ирридиевые, вольфрам-мо-либденовые и различные другие термопары могут быть применены для измерения высоких температур однако эти термопары нельзя считать удовлетворительными ввиду трудности получения повторимых результатов (см. ниже). [c.179]

Слитки весом 100 г, предварительно выплавленные в индукционной печи, просверливают по центру, и в это отверстие вставляют смотровую трубу. Установка медленно нагревается и дегазируется диффузионным насосом, соединенным с механическим насосом. Это предотвращает загрязнение спл1ава газами, выделяемыми горячими огнеупорными материалами. При температурах около 1000° в установку впускают очищенный водород или аргон, чтобы предупредить сильное испарение металла. На определенном расстоянии от призмы помещают телескоп оптического пирометра пирометр устанавливают так, чтобы раскаленная нить была видна поперек изображения отверстия в перегородке смотровой трубы. Температуру измеряют, сопоставляя интенсивность излучения абсолютно черного тела с известной интенсивностью измерения нити накаливания, о которой судят по величине тока, проходящего через нить. Теория и работа оптического пирометра с исчезающей нитью накаливания рассматривались выше. [c.181]

Контроль температуры и режима плавки Основным средством контроля температуры жидкого чугуна до сих пор являются яркостные пирометры с исчезающей нитью С увеличением температуры характер и интенсивность из лучения изменяются Поскольку с помощью пирометра получают не истинную, а яркостную температуру, для Оценки практической погрешности измерения одновре менно определяли яркостную и истинную температуры разных марок чугуна в тигельных печах и отбирали про бы на химическии анализ Яркостную температуру изме Ряли пирометром ОППИР 0,17, а истинную — платино [c.47]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...