Коэффициенты излучательной способност

Коэффициент излучательной способности, определенный интегрированием в области от до называется коэффициентом частичной излучательной способности [c.315]

Из формулы (9.14) видно, что если монохроматические коэффициенты излучательной способности т т Равны, то правая часть формулы превращается в нуль, следовательно, цветовая температура тела равна его действительной температуре. Такое равенство свойственно так называемым серым излучателям, у которых для всех длин волн спектра излучения монохроматический коэффициент имеет одно и то же значение. [c.321]

Температурой частичного излучения называется температура черного излучателя, при которой пирометром частичного излучения в диапазоне длин волн от Яд до Я2 воспринимается мощность излучения, испускаемая данным телом в том же диапазоне длин волн. Коэффициент излучательной способности частичного излучения, являющийся опре- [c.321]

Если коэффициент излучательной способности мало изменяется с изменением температуры в видимой области спектра, то достаточно его определить только при одной температуре. Если не изменяется в широком спектральном диапазоне, то спектральная плотность излучения тела отличается от плотности излучения черного тела в этом диапазоне на постоянную величину. Такие тела называются серыми излучателями. [c.322]

Селективно излучающие тела (газы, пары и органические вещества) в одних диапазонах спектра не излучают энергию, но в других ведут себя как черные излучатели или излучают только часть черного излучения, изменяющегося с длиной волны. По характеру изменения монохроматического коэффициента излучательной способности все источники делятся на три типа абсолютно черное тело, е (X) = е = 1 серое тело, е (X) = е < 1 селективные излучатели, для которых в (X) изменяется с длиной волны. В ограниченном спектральном диапазоне селективные излучатели иногда рассматриваются как серые тела. [c.322]

Коэффициенты излучательной способности многих тел зависят от длины волны и температуры, а также от конструкции изделия и свойств поверхности тел. Поэтому рекомендации о влиянии коэффициента излучательной способности на показания различных типов пирометров носят общий характер. Значения коэффициентов излучательной способности различных материалов приведены в табл. 9.2 и 9.3. [c.323]

Т аблица 9.4. Поправка к яркостной температуре на коэффициент излучательной способности (АТ = Т—5) [c.324]

При точном измерении действительных температур раскаленных объектов методами яркостной пирометрии вводимая в показания оптического пирометра поправка не отличается высокой достоверностью. Поэтому в случае промышленных измерений температуры объектов с относительной погрешностью менее 0,1 необходимо знать коэффициенты излучательной способности объектов. [c.324]

Для тел, имеющих большой разброс значений коэффициента излучательной способности, последний необходимо корректировать значениями, определенными при повторных измерениях (например, при помощи ПТ). Если в объекте измерения высверлить в некоторых местах цилиндрические полости, то в этих местах объект является черным излучателем. Измеряя температуру в полостях, а затем на нетронутой поверхности, определяют 5, Г, [c.324]

Рис. 9.5, Кривые поправок на коэффициент излучательной способности (X = 0,65 мкм).

В основном коэффициент излучательной способности зависит от температуры и длины волны. Поэтому полный коэффициент излучательной способности определяется из уравнения [c.325]

Если у данного объекта монохроматический коэффициент излучательной способности для разных длин волн практически одинаков, то он равен полному коэффициенту излучательной способности, т. е. [c.325]

Погрешность пирометра, обусловленная коэффициентом частичкой излучательной способности е,,. Зависимость между действительной температурой Т, температурой частичного излучения и коэффициентом излучательной способности 8,, нельзя выразить формулами из-за изменчивости диапазона длин волн и распределения спектральной чувствительности пирометра частичного излучения от Ха до Хх, Коэффициент излучательной способности определяется интегрированием уравнения в рабочем диапазоне длин волн данного пирометра. [c.325]

Для пирометра частичного излучения можно найти зависимость между Т, и е , если известна характеристика сигнала и = [ (Г) и его величина пропорциональна мощности измеряемого излучения. Последнее условие справедливо для пирометров с термоэлектрическими и фотоэлектрическими приемниками излучения. По известной зависимости температуры от сигнала пирометра находят сигнал для черного тела и сигнал для объекта. Зависимость радиационной и частичной температур от действительной температуры для пирометров полного и частичного излучения определяется экспериментально с помощью нейтрального ослабления мощности излучения черного тела (как в случае квазимонохроматических пирометров). Если зависимости Г = / (Гр) и Г = / (Т ) представить в виде зависимостей и 8,, от действительной и измеренной температур, то можно определить коэффициент излучательной способности или при известном е и измеренной температуре определить действительную температуру. [c.325]

Погрешность пирометра, обусловленная отношением коэффициентов излучательной способности /е . Зависимость между измеренной пирометром цветовой температурой объекта Тс и его действительной температурой Т определяется из уравнения (9.14) [c.326]

Погрешности, обусловленные коэффициентами излучательной спо собности пирометров различных типов. Согласно данным, призе денным в табл. 9.2, без учета поправки на коэффициент излучательной способности при промышленных измерениях температуры допускаемая методическая погрешность составляет примерно 0,5... 1,5%. Разброс значений температуры, измеренной различными пирометрами, приведен в табл. 9.5. [c.326]

Из анализа поправок для квазимонохроматических пирометров и пирометров полного излучения следует, что применительно к промышленным измерениям температуры погрешность, связанная с коэффициентами излучательной способности, не должна превышать 5...10 %. Однако нестабильность этих коэффициентов, зависящих от условий конкретного технологического процесса, вносит значительное затруднение в получение точных результатов измерения. [c.328]

Пирометры спектрального отношения удовлетворяют более высоким требованиям относительно точности определения коэффициентов излучательной способности. При этом поправки обычно определяют непосредственно на объекте. С этой целью иногда проводят эксперименты, при которых измерение цветовой те.мпературы излучающего объекта подтверждается одновременным измерением его действительной температуры при помощи термоэлектрического термометра, упрощенной модели черного тела или другим способом. [c.328]

Устройства промежуточных преобразователей позволяют вводить поправки на коэффициент излучательной способности. Если излуче- [c.370]

Интенсивность ИК-излучения зависит от излучательной способности поверхности изделия. Для характеристики интенсивности ИК-излучения вводят коэффициент излучательной способности в, равный отношению энергии, излучаемой поверхностью контролируемого изделия, к энергии, излучаемой абсолютно черным телом при той же температуре. [c.213]

На практике е определяют через коэффициент отражения Л е= 1 —R, т. е. поверхность, имеющая высокий коэффициент отражения, обладает очень низким коэффициентом излучательной способности. Это означает, что одна и та же поверхность может иметь различные е. Например, полированные металлические поверхности имеют е 0,1, эти же металлы с окисленной поверхностью имеют е > 0,5. Самые высокие е наблюдаются у сажи, черных лаков и других черных покрытий (е = 0,9-0,98). [c.213]

Измерение температуры изделий с помощью ИК-радиометров основано на регистрации радиационной температуры, которая отличается от истинной на величину коэффициента излучательной способности е. Истинная температура Т определяется через радиационную по формуле Г=Г / . [c.215]

Развитием метода регулярного режима, позволяющим непосредственно оценить вклад лучистого теплообмена, является метод двух калориметров. Проводится измерение методом регулярного режима коэффициента теплообмена двух а-калориметров, отличающихся только излучательной способностью, поверхности. Пред- [c.136]

Продолжать исследование вопроса об излучательной способности зеркально отражающих полостей не имеет смысла, поскольку такие условия в термометрии встречаются редко. При высоких температурах чрезвычайно трудно сохранить зеркально отражающую поверхность. На полированной металлической поверхности, если держать ее достаточно долго при высокой температуре, всегда будут развиваться канавки на гранях зерен, а иногда и зернистая шершавость поверхности. Поэтому расчеты коэффициентов излучения полостей предпочтительнее выполнять для диффузного отражения. Вычисления для зеркальных условий в конических и цилиндрических полостях с наклонной или конической задней стенкой приводят к значениям излучательной способности, которые заметно превышают излу- [c.342]

Важно отметить, что рассмотренная здесь излучательная способность представляет собой коэффициент излучения задней стенки. Присутствие перегородок существенно видоизменяет выражение для Ва(х), приведенное в уравнении (7.57). В частности, увеличивается член с ри,, так как приходит прямое отражение от гладкой поверхности перегородок, которые приблизительно перпендикулярны оси. Таким образом, эта конструкция полости предназначена для работы с оптическими системами, которые визируют только заднюю стенку. Для широкоугольных оптических систем перегородки должны начинаться со значений х вне крайних лучей конуса прямого зрения. [c.346]

Полость сделана большой, чтобы при визировании нижней части цилиндра и обращенного конуса ее излучательная способность для теплового излучения при 273 К превышала 0,9999. Область длин волн, на которую приходится основная часть излучения при этой температуре, простирается от 2 до 200 мкм. На излучение за пределами этой области приходится лишь 0,1 % от полной энергии излучения. Температура полости измерялась восемью прецизионными платиновыми термометрами сопротивления, прикрепленными к различным частям полости. Однородность температуры в цилиндрической и конической частях была лучше, чем 1 мК. Внутренняя поверхность полости покрыта черной краской ЗМ-С-401, оптические свойства которой известны до длины волны 300 мкм. Вплоть до длины волны 30 мкм коэффициент отражения краски меньше 0,06. Таким образом, излучательная способность полости с достаточной степенью точности определяется только членом с р в уравнении (7.56) для углов падения больше 80° при всех длинах волн чернение приводит к преимущественно зеркальному отражению. [c.347]

Очевидное различие между излучением, испущенным вольфрамовой лентой, и излучением черного тела связано с зависимостью излучательной способности вольфрама от длины волны (рис. 7.17). Соответственно спектральная яркостная температура оказывается функцией длины волн. Спектральная яркостная температура 7д ленты, имеющей излучательную способность е(к, Т) и наблюдаемой через стекло с коэффициентом пропускания определяется формулой [c.350]

Отсюда видно, что при данной относительной точности измерения Q чувствительность пирометра отношения АГ тем больше, чем сильнее различаются между собой и ч. Например, чтобы достигнуть точности 1 К при 1200 К, используя длины волн 650 и 750 нм, требуется точность измерения в 1 %, что не представляется слишком трудным. Из этого, однако, следует, что требуется такая же точность и для Я г), а этого достичь значительно труднее. Существует совсем немного реальных поверхностей, для которых относительная излучательная способность известна с погрешностью 1 % при этих двух длинах волн. Однако для полости, коэффициент излучения которой высок, но не известен точно, метод можно применить, поскольку при этих условиях изменение коэффициентов излучения с длиной волны весьма мало. [c.386]

Полученное уравнение показывает, что А зависит от коэффициента абсорбции к и толщины слоя тела s. При толщине s = О коэффициент А . = О, т. е. поглощение происходит в слое вещества конечной толщины. Если s = оо, то Л), = 1, т. е. слой большой толщины поглощает луч целиком, как абсолютно черное тело. На величину Лх влияет также коэффициент абсорбции к. Если к велик, то поглощение происходит в тонком поверхностном слое. В связи с этим состояние поверхности тела оказывает большое влияние на его поглощательную и излучательную способность. Если к == О, то и Л), = 0. [c.461]

Для нечерного тела с коэффициентом излучательной способности при той же температуре полная энергия излучения определяется формулой [c.315]

Радиационная температура нечерного тела Гр, имеющего температуру Г и коэффициент излучательной способности е ., численно равна темге-при которой интенсивность полного излучения о ------------------- интенсивности полного [c.316]

Пирометры спектрального отношения так же, как и квазимоно-хроматические, поверяются по черному излучателю, поэтому при измерении температуры черного тела показания пирометра соответствуют действительной температуре. У реального физического тела коэффициенты излучательной способности j, j. для длин волн Xj и Xj могут различаться, следовательно, отношение j-lj может отличаться от аналогичного отношения для черного тела при той же температуре. Поэтому показания пирометра спектрального отношения при измерении температуры нечерного тела могут отличаться от действительной температуры. Эта условная температура называется цветовой температуройтела. Цветовая температура реального излучателя, имеющего действительную температуру Т, — это такая температура черного тела, при которой отношение спектральных яркостей J- черного тела равно отношению спектральных яркостей [c.320]

Цветовая температура многих твердых и жидких тел значительно меньше отличается от действительной температуры по сравнению с радиационной или яркостной. Кроме того, поправки для перехода от цветовой к действительной температуре определяются с большой точностью, так как факторы, влияющие на спектральные коэффициенты излучательной способности к у, значительно меньше влияют на изменение отношения данных коэффициентов. Значительно меньше на результаты измерения цветовой температуры влияет неселективное лучепоглощение в промежуточной среде. [c.321]

Для градуировки пирометров излучения применяют электрические печи специальной конструкции, излучение внутренней полости которых приближается к излучению черного тела. Схема устройства электропечи показана на рис. 9.2. Внутри графитовой трубы, которую используют как нагреватель, установлен ряд диафрагм. Диафрагмы одной половины печи имеют отверстия, через которые пирометром излучения визируется внутренняя полость трубы. Излучение стенок этой полости, имеюхцих одинаковую температуру, приближается к излучению черного тела. Коэффициент излучательной способности рассчитывается по геометрическим размерам и коэффициенту отражения графита. [c.321]

Монохроматический коэффициент излучательной способности любого излучателя является функцией длины волны и температуры, зависит не только от материала излучателя, конструкции, но и от состояния поверхности, т.е. щероховатости, состояния окисления и др. Поэтому в ззвисимости от тбмпврзтуры и длины вOv iIы определяет ся эмпирически. Только для некоторых материалов, например для вольфрама, можно получить повторяемые значения (рис. 9,4). [c.322]

В квазимонохроматическом пирометре, созданном на основе инфракрасного излучения (Л = 2,5 мкм), а также в пирометре полного излучения необходимо, чтобы > 0,9. Без учета поправки эти пнромбтры пригодны только для сравнительно грубых измерений. Коэффициент излучательной способности материалов в инфракрасной области уменьшается с увеличением длины волны, за исключением многих окислов, у которых он возрастает. [c.326]

Если квазимонохроматический пирометр работает в более коротковолновом участке спектра, то его методические погрешности снижаются. Поскольку коэффициент излучательной способности большинства материалов повышается с уменьшением длины волны, методическая погрешность уменьшается в два — пять раз по сравнению с красной областью при использовании синей или ближней ультрафиолетовой части спектра. В этом случае применение квазимонохроматиче-ского пирометра реально только для измерения достаточно высоких температур (порядка 1200 °С). [c.327]

Выше о1мечалось, что излучение газов носит объемный характер. Способность газа излучать энергию изменяется в зависимости от плотности и толщины газового слоя. Чем выше плотность излучающего компонента газовой смеси, ои-ределяемая парциальным давлением р, и чем больше толщина слоя 1 аза /, тем больше молекул принимает участие в излучении и тем выше его излучательная способность и коэффициент погло1цения. Поэтому степень черноты газа е, обычно представляют в виде зависимости от произведения р1 ими приводят в номограммах [15]. Поскольку полосы излучения диоксида углерода и водяных паров не перекрываются, степень черноты содержащего их топочного газа в первом приближении можно считать по формуле [c.96]

Начнем с описания теории излучения черного тела, за которым последует обсуждение различных методов вычисления коэффициентов излучения полостей, близких к черному телу, и обсуждение практической реализации таких полостей. После этого рассмотрим вольфрамовые ленточные лампы как воспроизводимый источник теплового излучения для термометрии. На этой основе мы ознакомимся с термометрией излучения, реализацией МПТШ-Б8 выше точки золота, измерением термодинамической температуры, методами измерений при неполных данных об излучательной способности поверхности и, наконец, термометрией излучения полупрозрачных сред. [c.311]

Для коэффициентов излучения, отражения, поглощения и пропускания мы будем использовать обозначения е, р, а и т соответственно. Термины коэффициент излучения , коэффициент отражения и т. д. относятся к реальным поверхностям и включают эффекты геометрии поверхности. Такие термины, как излучательная способность или отражательная способность , относятся к идеальным гладким поверхностям, и их использование ограничивается дискуссией об отверстии в полости черного тела. Полезным иногда термином является и коэффициент яркости Я, который определяется как отно-щение потока излучения, отраженного от элемента поверхности в специфических условиях излучения и наблюдения, к потоку, отраженному идеальной, полностью отражающей, полностью диффузной поверхностью, излученному и наблюдаемому таким же образом. [c.323]

Предположим, что требуется найти излучательную способность изотермической полости, показанной на рис. 7.5. Величина, которую необходимо вычислить, представляет собой отношение спектральной яркости элемента стенки А5, визируемого в Р, к спектральной яркости черного тела при той же температуре. В свою очередь поток излучения, исходящий из в направлении апертуры а, состоит из двух частей потока, излученного самим элементом А5, и лучистого потока, отраженного тем же элементом А5. Первый зависит только от коэффициента излучения стенки и ее температуры и не зависит от присутствия остальной части полости. Отраженный поток, со своей стороны, зависит от коэффициента отражения поверхности элемента А5 и от лучистого потока, попадающего на А5 из остальной части полости. На значении отраженного потока сказывается влияние а, так как лучистый поток, который в замкнутой полости пришел бы от а в направлении А5, в рассматриваемом случае отсутствует. Именно этот эффект отсутствия падающего потока от а в потоке излучения, отраженного от А5, и необходимо вычислить. Следует также учесть, что отсутствует не только лучистый поток в направлении а- А5, но и лучистый поток от а в направлении остальной части стенок полости. Таким образом, лучистый поток, поступающий в А5 от всей оставщейся части полости, является несколько обедненным. Из всего этого должно быть ясно, что расчет излучательной способности такой полости никоим образом не является тривиальной операцией. Для строгого вычисления необходимо знать в деталях геометрию полости и системы наблюдения, угловые зависимости излучательной и отражательной характеристик материала стенки полости, а также распределение температуры вдоль стенок полости. Температурная неоднородность изменяет поток излучения полости в целом так же, как и наличие апертуры, но с некоторым дополнительным усложнением, которое состоит в том, что изменение потока [c.327]

Рис. 7.20. Профиль типичной канавки, образованной границами зерен на хорошо отожженной вольфрамовой ленте, и излучательная способность такой ленты как функция размеров зерен. Размер зерна и вычисленная излучательная способность границ зерен показаны для двух классических измерений коэффициентов излучения вольфрама 1 — данные де Bo a 2 — данные Ларрабее.

Коэффициенты отражения рр и р для двух плоскостей поляризации связаны с излучательной способностью соотноще-ниями [c.390]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...