Конструкции черного тела

Рис. 7.12. Конструкция черного тела из нержавеющей стали, предназначенного для градуировки промышленных радиационных пирометров, когда требуется относительно большая апертура. 1 — нержавеющая сталь 2 — керамические чехлы для термопар.

Существенно отличающаяся конструкция черного тела показана на рис. 7.15. Эта полость предназначалась для определения постоянной Стефана — Больцмана [74]. При этом полное излучение черного тела при температуре 273,16 К измерялось калориметрическим детектором при 2 К (см. разд. 7.7 и рис. 7.15). [c.347]

В настоящее время в науке и технике широкое применение получили методы низкотемпературной радиационной пирометрии. В данной статье описаны конструкции многокамерных черных тел с диаметрами излучающей площади 250 мм и 500 мм и степенью черноты 0,993 и приводятся результаты их лабораторных испытаний. Для градуировки приемников ИК излучения и радиометров, воспринимающих радиацию в пределах большого телесного угла, необходимо иметь эталонные источники излучения с большой излучающей площадью, близкие по своим свойствам к абсолютно черному телу. Изготавливать такие источники в виде равномерно нагретой полости с одним отверстием для выхода излучения нецелесообразно, так как для обеспечения высокой степени черноты полость должна иметь большие размеры. Например, в цилиндрической конструкции черного тела глубина полости обычно в 5 10 раз больше диаметра излучающей площади [1, 2]. Даже применение специальных зачерняющих покрытий и гофрированного дна [3] не позволяют значительно сократить величину этого отношения. Добиться равномерности нагрева большой полости трудно. Кроме того может возникнуть много неудобств при практическом использовании такого излучателя из-за его больших размеров. [c.66]

В термометрии излучения в отличие от термометрии, основанной на применении термопары или термометра сопротивления, можно использовать уравнения в явном виде, которые связывают термодинамическую температуру с измеряемой величиной (в данном случае со спектральной яркостью). Это возможно потому, что тепловое излучение, существующее внутри замкнутой полости (излучение черного тела), зависит только от температуры стенок полости и совсем не зависит от ее формы или устройства при условии, что размеры полости намного больше, чем рассматриваемые длины волн. Излучение, выходящее из маленького отверстия в стенке полости, отличается от излучения черного тела лишь в меру того, насколько сильно отверстие нарушает состояние равновесия в полости. В тщательно продуманной конструкции это отличие может быть сделано пренебрежимо малым, так что равновесное излучение черного тела становится доступным для измерений. Таким образом, методы термометрии излучения позволяют в принципе измерить термодинамическую температуру с очень высокой точностью, что будет кратко рассмотрено в разд. 7.7. [c.309]

На рис. 7.16 показано черное тело из графита [53], предназначенное для работы при температурах до 3000 К. При столь высоких температурах одна из трудностей применения полостей, нагреваемых непосредственно, связана с тепловым расширением самой полости. В конструкции, показанной на рис. [c.349]

Рис. 7.16. Конструкция непосредственно нагреваемого графитового черного тела, предназначенная для использования до 3000 К- / — радиационный экран 2—гибкий токоподвод 3 — графит 4 — излучение черного тела при 3000 К.

Рис. 3. Конструкция многокамерного черного тела с диаметром излучающей площади 500 мм.

Весьма высоким коэффициентом черноты излучения обладает модель черного тела следующей конструкции. Тонкостенную трубку из огнеупорного материала с закрытым концом погружают в жидкое золото на глубину, по крайней мере в 10 раз превышающую внутренний диаметр трубки. В процессе затвердевания или плавления золота соз- [c.43]

Степень черноты топки (от) представляет собой отношение излучательной способности действительной топки к излучательной способности абсолютно черного тела. Степень черноты топки зависит от излучательной способности пламени факела (слоя горящего топлива), конструкции тепловоспринимающих поверхностей нагрева и степени их загрязнения. [c.137]

С помощью описанной выше печи производится градуировка радиационного пирометра до 1300°. Выше 1300° градуировка осуществляется с помощью печи с угольной трубой, нагреваемой электрическим током. Такая печь представляет собой достаточно удовлетворительную модель черного тела, если диаметр печи меньше ее длины приблизительно в 10 раз. Для того, чтобы газы, выделяющиеся при нагревании угольной трубы, не вызывали искажающего измерения поглощения излучения, необходимо поместить внутрь угольной трубы керамическую трубу, один конец. которой, удаленный от наблюдателя, должен быть закрытым и внутрь которой должны быть помещены диафрагмы. Телескоп пирометра при градуировке визируется на дно керамической трубы. Печь указанной конструкции может использоваться для градуировки телескопов до 1800°. Температура печи при градуировке радиационных пирометров измеряется оптическим пирометром. [c.341]

Существует много различных конструкций источников типа абсолютно черного тела ). На рис. 170 приведена одна из самых простейших конструкций, которую легко изготовить в лю>бой лаборатории. Этот источник излучения представляет собой трубку, [c.229]

Рис. 170. Простейшая конструкция абсолютно черного тела.

На рис. 171 представлена конструкция абсолютно черного тела , принятого в СССР в качестве эталона силы света. Излучающей частью здесь является небольшая пробирка В (высота 45 мм. [c.229]

Рис. 171. Конструкция абсолютно черного тела, принятого в СССР в качестве светового эталона, с фотометрическим устройством и лампой сравнения как

Это устройство имеет много преимуществ. Так как линия наблюдения горизонтальна, отпадает необходимость применять призму в оптической системе, поскольку подобная конструкция пирометра дает возможность без особого труда наводить эту систему на черное тело. Если условия черного тела осуществлены достаточно хорошо, то отверстие черного тела должно быть невидимым. В данном устройстве, однако, до тех пор пока отверстие в стеатитовой втулке видно как черная точка (или светлая точка, если печь холодная и освещена сзади), мы знаем, что оптическая система направлена по оси с точностью до одного-двух градусов. При необходимости измерения могут выполняться с обоих концов печи одновременно. [c.30]

При изменении темп-ры приведенные в таблице значения од изменяются. С другой стороны, из приведенного выше основного ур-ия нетрудно видеть, что абсолютно черное тело при всяких длинах волн и при всякой Т° обладает наибольшей из всех тел природы способностью излучать энергию. В виду отсутствия в природе тела с абсолютно черной поверхностью абсолютно черное тело осуществляется искусственно в виде особой конструкции полого шара или цилиндра с узким отверстием, изготовленного из огнеупорного [c.496]

В данной методике для сравнения была использована модель черного тела, выполненная из графита РВ с отношением Иг — 4. Интегральная излучательная способность графита РВ, по нашим измерениям, равнялась соб = 0,85. Путем подбора соответствующей конструкции индуктора [c.123]

Для того чтобы сформулировать предположение о линейности некоторого вязкоупругого тела, достаточно выписать интегральное соотношение, связывающее отклик (реакцию) тела с внешними входными данными (воздействиями), не уточняя физической структуры тела и физического смысла каждого параметра в отдельности. Поэтому ниже в этом разделе под телом будет подразумеваться просто черный ящик , который может быть, например, одноосно нагруженным брусом или произвольно нагруженной сложной составной конструкцией. [c.104]

На рис. 1 изображены разнообразные методы решения поставленной задачи. В работе [5] было показано, что любой из указанных методов позволяет создать конструкцию черного тела со сколь угодно большой площадью излучения. Однако не все они равноцен- [c.66]

Рис. 7.15. Конструкция полости черного тела, предназначенная для измерения суммарного излучения при 273,16 К, при определении постоянной Стефана—Больцмана и термодинамической температуры. 1 — подвесы из нержавеющей стали при 77 и при 4,2 К 2 — апертура при 4,2 К 3 — затвор при 4,2 К 4 — плавающие экраны 5—наружный кожух 6 — регулируемый экран 7 — о+качное отверстие 8—ионный манометр 9 — черное тело, 273,16 <Т<504 К /О—платиновый термометр сопротивления 11 — радиационные экраны 12 — нагреватель.

Применяемые в теплоизоляционных конструкциях материалы в большинстве случаев непрозрачны дня тепловснх) излучения, однако в общем случае некоторая доля D n падающего на поверхность лучистого потока плотностью (рис. 2.1) может пропускаться через нее (D- коэффициент пропускания). Оставшаяся доля частично поглощается на поверхности Aq ) и частично отражается (Rq ), причем А + D + R = I, где Аи R - коэффициенты поглощения и отражения. Отраженное излучение, скалываясь с собственным tq (е - коэффициент теплового излучения поверхности q = OqT - плотность потока излучения абсолютно черного тела с температурой поверхности Г Oq = 5,75 10 Вт/(м К )-постоянная Стефана-Больцмана) и пропускаемым изнутри q излучениями, дает плотность эффективного излучения [c.22]

Плазменные И. о. и. имеют энергетич. характеристики и вид спектра излучения, определяемые темп-рой Т и давлением р плазмы, образующейся в них при электрич. разряде или иным способом, и изменяющиеся в широких пределах в зависимости от хим. состава рабочего вещества и вводимой уд. мощности. При низких Т и р сиоктр излучения в основном представляет собой узкие атомные резонансные линии и молекулярные полосы. С увеличением вводимой уд. мощности и повышением Т в спектре излучения плазмы начинают преобладать линии возбужденных атомов и ионов и появляется сплошной фон, обусловленный тормозным и рекомбинац. излучениями, возникающими при столкновениях электронов и ионов. При повышении давления линии уширяются, интенсивность континуума возрастает и сначала в линейчатом, а затем и в сплошном спектре, начиная с длинноволновой его части, достигается насыщение до интенсивности излучения абсолютно черного тела при Т плазмы. Предельные параметры, ограничиваемые техЕгически осуществимой скоростью ввода энергии и стойкостью материалов конструкции, в импульсных плазменных П. о. и. намного выше, чем в непрерывных. [c.222]

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]

См., например, конструкцию С. А. Яковлева в статье Клинообразное черное тело — источник излучения для снектрофотометрических измерений , Материалы X Всесоюзного совещания по спектроскопии, т. 1, 1957, стр. 368. [c.229]

Расширение шкалы термометров сопротивления. Исследования поведения термометров сопротивления при высоких температурах дают основание предполагать, что можно расширить область их применения в качестве эталонных интерполяционных приборов до 1063° С и совершенно отказаться от эталонной термопары. Это позволило бы исключить разрыв в МШТ и дало бы возможность в интервале температур 630,5—1063° С пользоваться прибором, обеспечивающим лучшую воспроизводимость, чем термопара. Неудобство этого предложения заключается в том, что термометр сопротивления, обычно применяющ.чйся в области высоких температур, имеет довольно большой чувствительный элемент, не пригодный для эталонного прибора. Такой термометр может быть точно проградуирован в реперных точках, но его трудно применять в качестве эталонного, с которым должны сравниваться другие приборы. Например, если желательно иметь возможность непосредственного сравнения его с оптическим пирометром при температуре точки затвердевания золота, то он должен быть помещен в полость, имитирующую абсолютно черное тело, достаточно малую, чтобы обеспечить внутри нее однородную температуру с точностью до нескольких десятых градуса. Следовательно, в национальных лабораториях должна проводиться работа над созданием такой конструкции термо.метра сопротивления, которая позволила бы принять его в качестве рабочего эталона температуры, и необходимо найти наилучшую интерполяционную формулу для применения термометра сопротивления в той области, где сейчас используется термопара. [c.28]

Коэффициент преобразования, или чувствительность, 5 — коэфф., связывающий поток излучения Ф, падающий на П. и., с величиной сигнала V, возникающего на выходе П. и. V = Ф. Если Ф — полный поток излучения, то 5 наз. интегральным коэфф. преобразования, или просто чувствительностью если же Ф ( ) — поток монохроматич. излучения длиной волпы X, то 1 (Я,) паз. спектральным коэфф. преобразования, или спектральной чувствительностью. Величины S и S (к) определяются природой вещества приемного элемента П. и., характером взаимодействия излучения с веществом и конструкцией П. и. При практич. применении П. и. большое значение имеет сохранение линейной связи V = SФ в широком диапазоне мощностей Ф, т. е. независимость 5 от Ф. Однако у многих видов П. и. эта линейная связь соблюдается лишь в ограниченном дианазоне Ф, а для нек-рых видов П. и., напр, фотоэмульсии, характер связи между Ф я V более сложный. В большинстве практически используемых П. и., в т. ч. и тепловых, на выходе П. и., в конечном счете, возникает электрич. сигнал и поэтому величину б" выражают в в/вт или мка/лм. Поскольку 1 зависит от спектрального состава излучения источника, то для сравнения различных П. и. необходимо применять стандартные источники света. Так, для П. и. инфракрасной области спектра применяют искусств, абсолютно черное тело с темп-рой 100 или 300° С, а для П. и. видимой области спектра — вольфрамовую лампу накаливания с цветовой температурой 2854° К (стандартный источник типа А). [c.198]

Для определепин сккчи служит эталон специальной конструкции (рис. 681, осуществленный и виде абсолютно черного тела (см. стр. 166 . температура которого поддерживается раиной 2042,6" К (температура затвердевания платины). [c.156]

Дефекты, о 15. Горячие и холодные трещины - прямолинейные и извилистые разрывы (сквозные трещины) или надрывы (несквозные трещины в теле отливки). Излом горячей трещины имеет окисленную поверхность (матового, темно-серого или черного цвета) излом холодной - не окисленную или слабо окисленную поверхность разующиеся в твердом или твердо-жидком сост< Нетехнологичная конструкция отливок (наличие острых углов, резких переходов сечений, малых радиусов закруглений) неправильный выбор сплава высокое содержание в сплаве примесей или добавок, повышающих его склонность к трещино-образованию )ЯНИИ Доработка конструкции отливки устранение острых углов, увеличение радиусов в галтелях,, создание плавных переходов от толстых сечений к тонким. Выбор сплава с учетом конструкции отливки и корректировка его химического состава [c.129]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...