Метод лучеиспускания и поглощения

Широкое применение в исследованиях эмиссионных свойств пламен нашел метод лучеиспускания и поглощения. Этот метод основывается на использовании вспомогательного источника излучения, который размещается за пламенем диаметрально противоположно точке расположения радиометра или оптического пирометра. В качестве вспомогательного источника обычно применяется вольфрамовая ленточная лампа или абсолютно черное тело. [c.278]

Метод лучеиспускания и поглощения применяется в двух разновидностях с выравниванием и без выравнивания яркостей. [c.278]

Метод лучеиспускания и поглощения с выравниванием яркостей [Л. 114] сводится к такой регулировке нагрева вспомогательного источника излучения, при которой его яркостная температура получается одной И той же 278 [c.278]

Метод лучеиспускания и поглощения без выравнивания яркостей [Л. 34 ] базируется на трех измерениях яркости. Вначале измеряется собственная яркость пламени в заданном направлении Затем измеряется собственная яркость вспомогательного источника излучения при отсутствии пламени 6 . Наконец, третье измерение сводится к определению яркости вспомогательного источника при визировании на него сквозь пламя Ь .. [c.279]

Метод лучеиспускания и поглощения [c.417]

Рис. 12.2. Установка для измерения температуры пламени но методу лучеиспускания и поглощения

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]

Метод лучеиспускания и поглощения дает возможность осуществить оптическое измерение температур светящегося пламени с одновременным введением поправки на коэфициент черноты излучения. По этому методу вспомогательный источник света, например вольфрамовая ленточная лампа, визируется оптическим монохроматическим пирометром сквозь исследуемое пламя. Накал ленточной лампы регулируется таким образом, чтобы ее яркостная температура, измеренная непосредственно, без пламени, была равна яркостной температуре этой же лампы, измеренной сквозь пламя. Оба измерения производятся одним оптическим пирометром, т. е. в лучах одной и той же длины волны. Можно показать, что если пламя удовлетворяет зако-1 у Кирхгофа, го полученная яркостная температура равна истинной температуре пламени. [c.361]

Применение метода лучеиспускания и поглощения возможно операции выравнивания яркостей [55]. По этой методике расположение аппаратуры сохраняется таким же, как указано на рис. 137. Включается накал ленты лампы, приблизительно соответствующий ожидаемой температуре пламени в пределах + 200—300°. Яркостная температура лампы Гг определяется, как и прежде, по силе тока. Оптическим пирометром производится измерение яркостной температуры пламени Т (рядом с изображением нити лампы), а также этим же пирометром — яркостной температуры ленты лампы сквозь пламя — Тг. Легко показать, что по трем измеренным температурам 7 , Т г и Гз можно определить температуру пламени Т.- по формуле [c.363]

При измерении температуры неоднородного пламени луч света от вспомогательного источника, проходя сквозь пламя, пересекает слои с различными температурами. В этих условиях метод лучеиспускания и поглощения дает некоторое среднее значение температуры между максимальной и минимальной температурами пламени на пути луча. Преобладающее влияние на показа ния прибора оказывают наиболее горячие участки, вследствие большой интенсивности излучения, а также участки, расположенные ближе к наблюдателю, вследствие частичного поглощения ими излучения от более удаленных слоев. [c.366]

В зоне неравновесных состояний температура взвешенных частиц углерода, вследствие их относительно большой теплоем кости, не зависит от характера распределения энергии в пламени, а обусловливается средней кинетической энергией молекул газов пламени. Поэтому в зоне неравновесных состояний метод лучеиспускания и поглощения может быть применен для измерения кинетической температуры, обусловливающей работу газов пламени и теплопередачу к соприкасающимся с пламенем твердым телам. [c.367]

При измерении методом лучеиспускания и поглощения температур пламени в двигателях камера сгорания снабжается с противоположных сторон двумя окнами, закрытыми кварцем. Против одного окна устанавливается вспомогательная лампа, обычно снабженная линзой для удобства измерений, а через другое окно производится измерение с помощью оптического пирометра. [c.367]

Для измерения температуры несветящегося пламени широко распространен метод обращения спектральных линий. По этому методу в пламя обычно вводится небольшое количество соли щелочного металла, чаще всего натрия или лития, резонансные линии которых расположены в видимой области спектра. Для этого щелочные металлы должны быть в виде порошкообразной соли или раствора примешаны к горючему или воздуху (окислителю). Если ва пламенем расположить, как по методу лучеиспускания и поглощения, регулируемый вспомогательный источник света, излучающий сплошной спектр, то резонансные линии в поле зрения спектроскопа (рис. 139) будут видны, как линии испускания или как линии поглощения, сливаясь с фоном при равенстве яркостной температуры источника и температуры пламени. Таким образом, по яркостной температуре вспомогательного источника, соответствующей момен- [c.369]

При измерении инфракрасного излучения кварцевые окна дают возможность использовать полосы при У- — 2,7 ц. Определение равенства температур излучателя и пламени в этом случае производится аналогично методу лучеиспускания и поглощения. [c.372]

Требования к юстировке оптических деталей, а также и погрещности, вызываемые неправильной юстировкой, в рассматриваемом случае остаются такими же, как и при применении метода лучеиспускания и поглощения. Требования к резкости изображения ленты лампы на щель спектроскопа являются такими же, как и в случае метода лучеиспускания и поглощения. [c.372]

Метод измерения лучеиспускания и поглощения не может быть применен для измерения температуры несветящегося пламени, так как его коэфициент поглощения слишком мал для любого достаточно широкого участка спектра, в котором может быть произведено измерение с помощью оптического пирометра. [c.369]

Излучение светящегося пламени удовлетворяет за кону Кирхгофа с высокой точностью. Это излучение практически никогда не имеет полностью характера сплошного спектра, свойственного твердому телу. Газы пламени накладывают на этот сплошной спектр собственное излучение, имеющее, как известно, вид атомных линий и молекулярных полос. Это излучение также в основном подчиняется закону Кирхгофа, кроме некоторых линий и полос люминесцентного происхождения, наблюдающихся иногда в зоне интенсивной химической реакции. В красной области спектра люминесценция обычно отсутствует. Спектральные линии и полосы температурного происхождения, удовлетворяющие зокону Кирхгофа, не вносят погрешности при измерении по методу лучеиспускания и поглощения. [c.360]

Во всех случаях применения метода лучеиспускания и поглощения необходимо вводить поправку на поглощение светя оптическими деталями таким образом, чтобы яркостную температуру изображения ленты лггмпы на пламени сравнивать с яркостной температурой этого же изображения при отсутстви пламени. [c.364]

Открытое светящееся пламя, часто образующееся прн горении органических соединений в воздухе, имеет иногда максимальную температуру около наружной поверхности пламени вследствие догорания углерода при соприкосновении с атмосферным воздухом. Измеренная методом лучеиспускания и поглощения оптическая температура такого пламени получается близкой к его максимальной температуре. В случае светящегося пламени в двигателях и других установках, в которых пламя закрыто от атмосферного воздуха стенками камеры сгорания, а также в открытом пламени, светящемся не от недостатка кислорода, а от недостаточного перемешивания, максимальная температура образуется в центре пламени вследствие передачи тепла от периферийных участков пламени к охлаждаемым стенкам или к атмосферному воздуху путем диффузии. В этом случае оптическая температура получается близкой к арифме тическому среднему температур отдельных участков пламени вдоль измерительного луча. [c.366]

Метод лучеиспускания и поглощения допускает достаточно точное измерение температур пламени [55, 61], но его применение ограничено измерениями светящегося пламени. При понижении коэфициента черноты излучения пламени этот метод ]сряет свою точность вследствие роста фотометрических погрешностей. [c.367]

При измерении методом обращения спектральных линий температур неоднородного пламени полученная оптическая температура оценивается, как и при измерении методом лучеиспускания и поглощения. При этом следует также учесть влияние диссоциации вводимой в пламя соли. Если соль слабо диссоциирует, то излучение и поглощение сосредоточены в наиболее горячих зонах. Если же соль сильно диссоциирует, то менее горячие участки пламени также участвуют в излучении и поглощении. Все сказанное относится также к равновесию диссоциации образующихся в пламени окислов и других соединений вводимого щелочного металла. Например, натрий образует в пламени молекулы NaOH, которые интенсивно диссоциируют при температурах около 1200° в участках пламени с более низкой температурой излучение натрия ослаблено. Отсюда видно, что температуры обращения неоднородного пламени могут получаться несколько различными в зависиМ Ости от применяемого метода окрашивания пламени. [c.370]

В качестве источника сплошного спектра для метода обращения применяются те же источники овета, что и для метода лучеиспускания и поглощения. При применении дуговых источников следует убедиться в отсутствии в их спектре линии излучения или поглощения той же длины волны, что у линии, используемой для измерения. Яркостная температура источника чзмеряется оптическим пирометром в лучах длины волны используемой линии. Если измерения производятся пирометром в лучах другой длины волны, то соответствующая поправка должна быть рассчитана на основании спектральных характеристик используемого источника сплошного спектра. [c.371]

Измерение температур несветящегося пламени можно производить в инфракрасном свете, напри мер в длинах волн 2,7 к 4,4 (г (полосы НгО и СОг). Этот метод измерения, промежуточный между методом обращения и методом лучеиспускания и поглощения, является универсальным вследствие наличия у любого углеводородного пламени указанных полос высокой интенсивности. Неудобство метода — иеобходимость применения оптических деталей из флюорита или сильвина, а также невозможность визуального фотометрирования. Кроме того, большие затруднения вносит сильное поглощение указанных инфракрасных лучей в атмосферном воздухе вследствие наличия в нем углекислого газа и паров воды. Точность измерения температур пламени в инфракрасной области обычно значительно ниже, чем в видимой области. [c.371]

Необходимо, однако, отметить еще одну трудность, связанную с методом лучеиспускания. Дело в том, что по измеряемой мощности излучения от протяженного источника света (даже в случае его полной однородности) нельзя непосредственно определить мощность излучения, приходящуюся на еднницу его объема, так как в самом источнике, наряду с излучением, происходит и поглощение света самопоглощение, или реабсорбция, см. 75). Необходимо либо использовать в качестве источника настолько тонкий светящиеся слой, чтобы самопоглощение в нем было пренебрежимо мало, либо оценивать величину самопоглощения и вводить необходимую поправку к измеряемым мощностям излучения. [c.398]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...