Оптический пирометр, с исчезающей нитью

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]

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]

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]

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]

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]

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]

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]

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ и ОПИСАНИЕ МОНОХРОМАТИЧЕСКОГО ОПТИЧЕСКОГО ПИРОМЕТРА С ИСЧЕЗАЮЩЕЙ НИТЬЮ [c.278]

Оптический пирометр с исчезающей нитью, в котором нуль-прибором служит глаз наблюдателя, не может быть использован для измерения быстро протекающих температурных процессов и осуществления автоматической записи и регулирования температуры. [c.301]

Измерение температуры реальных тел с помощью оптического пирометра с исчезающей нитью или радиационного пирометра не дает возможности измерить их истинную температуру. Получаемые с помощью оптического пирометра яркостная и с помощью радиационного пирометра радиационная температуры значительно отличаются от истинной температуры. [c.311]

Введение суммарного коэфициента поглощения радиационного пирометра аналогично введению суммарного коэфициента пропускания селективных поглощающих стекол для оптических пирометров с исчезающей нитью. [c.327]

Для определения отношения У /Уап при помощи оптического пирометра с исчезающей нитью пирометрическую лампу градуируют по абсолютно черному телу в точке затвердевания золота. Для измерения неизвестной более высокой температуры наблюдение производят сквозь вращающийся сектор, коэффициент пропускания которого подбирают так, чтобы он возможно ближе соответствовал ожидаемой величине отношения интенсивностей. Точная величина отношения определяется путем небольшого изменения тока лампы, необходимого для выравнивания яркостей при более высокой температуре. Когда величина отношения найдена, для определения температуры необходимо узнать длину волны и значение константы Сг. [c.19]

На отверстие диаметром 1 и глубиной 4—5 мм, высверленное в центре образца, наводят оптический пирометр с исчезающей нитью накаливания. Наблюдение ведут через смотровое окно из двуокиси кремния (толщиной 6,4 мм) в стенке печи. Постоянный ток низкого напряжения подается от двух параллельно включенных сварочных генераторов Линкольна 600 а. [c.147]

Фиг. 161. Схема оптического пирометра с исчезающей нитью.

Фиг. 162. Три случая при измерении температуры оптическим пирометром с исчезающей нитью

Наиболее совершенным оптическим пирометром является монохроматический оптический пирометр с исчезающей нитью накала. Схема оптического пирометра приведена на рис. 179. С помощью объектива 1 изображение источника излучения совмещают в одной плоскости с изображением нити пирометрической лампы 2. Перемещая окуляр 4, получают резкое изображение источника излучения и нити лампы. Чтобы измерить температуру, необходимо включить красный светофильтр 3, который служит для монохроматизации пучка лучей, проходящих через окуляр. Температуру источника излучения определяют по показанию прибора 5 в тот момент, когда (в пределах контрастной чувствительности человеческого глаза) яркость нити равна яркости источника излучения, т. е. когда часть изображения нити, проектирующаяся на фоне изображения источника излучения, исчезает . Яркость нити лампы устанавли- [c.304]

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]

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]

Для светящихся иламен с высоким коэффициентом черноты излучения применяется простой в аппаратурной реализации метод измерения яркостной температуры пламени. Во многих случаях используется обычный оптический пирометр с исчезающей нитью. Отождествление измеренной яркостной температуры пламени с его действительной температурой возможно только для пламени с настолько большой концентрацией взвешенных частиц, что коэффициент черноты его излучения практически равен 1. Поэтому измерение яркостной [c.422]

Достоинства оптических пирометров настолько значительны, чтор эти приборы получили весьма щи-рокое распространение. Из оптических пирометров наибольшее распространение имеет монохроматиче-ский оптический пирометр с исчезающей нитью. В комплект этого прибора входят телескоп, показывающий прибор и источник питания (рис. 99). Рис. 99. [c.279]

Можно встретить различные конструктивные формы мопо-хроматических оптических пирометров с исчезающей нитью. На рис. 101 представлен оптический пирометр, выпускавшийся артелью Оптикоприбор . В этом приборе показывающим прибором. служит миллиамперметр с подавшенвым нулем, что дает [c.284]

В эксплоатации можно встретить также оптические пирометры, выпускавшиеся различными заграничными фирмами. Но все эти приборы основаны на одном и том же принципе — оптического пирометра с исчезающей нитью и конструктивно имеюг много общего с описанными выше образцами пирометров отечественного производства. [c.287]

Раз бе рем последовательно весь процесс накопления погрешностей, обусловливающих ошибку в измерении температур в промышленных усЛ Овиях О бычны м оптическим пирометром с исчезающей нитью. [c.296]

Приведенные выше рассуждения аналогичны относяш.имся к оптическому пирометру с исчезающей нитью. Так же, как и в том случае, понятие об эффективной длине волны может быть распространено на тот случай, когда Т2 — Т1. Тогда вместо величины Хдф приходится рассматривать Хцред, вычисление которой можно произвести по формуле [c.306]

Если Ацр д фотоэлектрического пирометра (совпадает по величине с Хцрдд визуального оптического пирометра с исчезающей нитью, то X показанил можно сравнивать и переход к истинной температуре тела от показаний прибора может быть произведен по формуле [c.306]

Таким образо1м, пирометры второго типа являются практически более совершенными, чем пирометры -первого типа, так как позволяют определить истинную температуру нечерного тела. Поэтому при разработке новых конструкций фотоэлектрических пирометров идут по пути создания приборов второго типа, эффективная длина волны которых близка к эффективной длине волны оптического пирометра с исчезающей нитью. [c.306]

Ниже приводятся сведения о работах, проведенных в Национальной физической лаборатории с целью достижения наилучшей возможной воспроизводимости МШТ. Примером точности, которой удалось достичь при работе с оптическим пирометром с исчезающей нитью, является работа Барбера [31], проводившего градуировку платино-платинородиевой термопары во всей области температур от 0°С до точки плавления платины. В области от 630,5 до 1063° С применялся обычный квадратичный закон изменения термо-э.д.с. с температурой, ниже этой области термопара сравнивалась с эталонным платиновым термометром сопротивления, а выше — с эталонным оптическим пирометром. [c.29]

Точка плавления скандия была определена по капельному методу Пирани и Алтертума [9]. Температуру измеряли оптическим пирометром с исчезающей нитью. Четыре замера дали значение 1539° (1811° К) с точностью определения 2°. [c.12]

Температуру измеряли оптическим пирометром с исчезающей нитью наведением на черное тело. Пирометр градуировали по стандартной лампе с ленточным вольфрамовым нагревателем. Колебания температуры составляли около 12° при методе Кнудсена и приблизительно 15° при методе Лэнгмюра., В последнем случае колебания температуры были больше из-за перепада температуры в образце. [c.103]

Оптический пирометр с исчезающей нитью устроен так (фиг. 161). в корпусе 1 прибора помещена ла-мпочка 2. Нить 3 ла.м-почки находится на О Си прибора, т. е. на линии, проходящей через центры собирательной линзы 4, окулярной линзы 5 и красного стекла 6 (фильтра). В корпусе прибора помещен реостат 7, которым можно регулировать силу накала гаити 3 лампочки. Лампо чка получает ток от аккумулятора 9. Силу така, проходящего через лам1П0ч-ку, измеряют при помощи милливольт1метра 10. В некоторых конструкциях милливольтметр и батарея для накала нити смонтированы вместе с трубкой в одном корпусе. [c.244]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...