Спектральная термометрия

Форма регистрируемого сигнала в спектральной термометрии является, как правило, однозначно идентифицируемой. [c.116]

В спектральной термометрии по сдвигу края поглош,ения измеряемым параметром является ширина запреш енной зоны Е . Чувствительность спектральной термометрии определяется величиной Е /(19 и составляет для основных полупроводниковых кристаллов (34-7) 10 эВ/К. Относительная чувствительность характеризуется величиной 5 г 0,03% К (это на порядок ниже чувствительности платинового термометра сопротивления). [c.121]

Кроме того, при спектральной термометрии влияние свободных носителей можно установить по виду регистрируемого спектра. При термометрии на фиксированной длине волны такая же проверка возможна путем двухволнового зондирования. [c.126]

К Международная практическая температура определяется спектральным термометром в соответствии с законом излучения Планка [c.131]

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]

Проблема детектора теплового излучения неотделима от вопроса об излучательных свойствах источника излучения. Спектральные характеристики излучения черного тела, как будет показано, описываются законом Планка. Проинтегрированный по всем длинам волн закон Планка приводит к закону Стефана — Больцмана, который описывает температурную зависимость полного излучения, испущенного черным телом. Если бы не было необходимости учитывать излучательные свойства материалов, оптический термометр был бы очень простым. К сожалению, реальные материалы не ведут себя как черное тело, и в законы Планка и Стефана — Больцмана приходится вводить поправочные факторы, называемые коэффициентами излучения. Коэффициент излучения зависит от температуры и от длины волны и является функцией электронной структуры материала, а также макроскопической формы его поверхности. [c.311]

В оптической термометрии стекла используются длины волн либо ниже 3 мкм, либо выше 5 мкм в зависимости от того, какая температура требуется — внутренняя или поверхностная. На рис. 7.45 показано спектральное распределение теплового излучения, испущенного слоем толщиной 6 мм, которое вычис- [c.396]

К и вплоть до 1235 К МТШ-90 воспроизводится платиновым термометром, а при более высоких темп-рах — радиационным пирометром, измеряющим отношение спектральных плотностей светового потока абсолютно чёрных тел согласно Планка закону излучения. [c.63]

Датчики температуры. К обычным средствам измерения температуры относятся контактные термометры - расширения, термоэлектрические и сопротивления пирометры излучения - энергетические и спектрального распределения (цветовые), основанные на специальных способах измерения температуры (спектроскопические, термоиндикаторные и др.) [38]. [c.275]

При изготовлении термометров сопротивления была использована спектральная чистая [c.6]

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]

В выражение (7.1) входят только универсальные константы, а также оптические частоты, характеризующие свойства зондирующего пучка и изучаемого материала. В отличие от других методов ЛТ здесь отсутствуют неизвестные постоянные, зависящие от температуры, которые необходимо определять экспериментально. По этой причине определение температуры методом нерезонансного КР по измеренному отношению Is/las не требует предварительной калибровки. Такой метод может быть положен в основу первичной термометрии. Более точное выражение для отношения Is/las в некоторых спектральных диапазонах получено в работе [7.2. [c.182]

Значительно реже используются другие термометрические параметры, например интенсивность электрических флуктуаций (термошумовой термометр) магнитная восприимчивость парамагнетика (магнитный термометр, применяемый при сверхнизких температурах — ниже 1°К) скорость звука уширение спектральных линий и др. Рассмотрение этих специальных методов измерения температуры выходит за рамки настоящей книги. [c.22]

Спектрально чистая платина имеет отношение 1,392. Платина, применяемая для изготовления технических термометров, имеет обычно отношение, меняющееся в пределах [c.76]

Детекторы подобного типа имеют много разновидностей. Их отклик определяется только падающим на чувствительный элемент потоком энергии и не зависит от спектрального состава излучения. Наибольшее распространение среди таких неселективных приемников получили термоэлементы, в которых для измерения разности температур поглощающего излучение чувствительного элемента и окружающей среды использована термопара. При небольших размерах термопар инерционность этих приемников может быть доведена до 10 —10 с. Несколько термоэлементов, соединенных последовательно для увеличения чувствительности, образуют термостолбик. Другой пример неселективного приемника — термометр сопротивлений (болометр). Его действие основано на изменении сопротивления тонкого слоя металла или полупроводника при нагревании энергией поглощаемого излучения. [c.34]

Измерение изменения температуры в результате теплообмена является важнейшей задачей калориметрии. Методы измерения температуры основаны на регистрации эффектов ее проявления, например путем определения изменения объема, сопротивления, спектрального диапазона излучения света, контактной разности потенциалов металлов. При всех этих измерениях принципиальное значение имеет решение вопроса о нулевой точке отсчета температуры и температурной шкале. Абсолютная термодинамическая температурная шкала (шкала Кельвина) тождественна шкале газового термометра (см. ниже), в котором термометрическое вещество - газ подчиняется законам идеальных газов. Однако измерение температуры по этой шкале сопряжено со значительными экспериментальными трудностями. Применяемые в настоящее время приборы для измерения температуры проградуированы в единицах Международной практической температурной шкалы. [c.19]

ПИРОМЕТРИЯ, измерение высоких при помощи соответствующих приборов, пирометров. Границу, с которой начинаются высокие t°, условно считают лежащей ок, 600°. Приборы, главная область применения которых лежит прй более низкой i°, следует называть термометрами (см. Термометрия). По существу многие термометры, например кварцевый, наполненный ртутью, или электрический термометр сопротивления, могут применяться и для измерения более высоких Г, а с другой стороны, такие пирометры, как термоэлектрические, употребляются очень часто и для t° ниже 600°. К пирометрам в собственном смысле следует причислить три следующих основных типа 1) термоэлектрические, измеряющие i° по изменению эдс термопары 2) оптические, измеряющие t° по спектральным особенностям накаленного тела, и 3) радиационные— по тепловому эффекту накаленного тела. [c.223]

По результатам спектрального анализа платинового электрода термоэлектрических термометров ТПП, длительно находящихся при высоких температурах i> 1200°С) в воздушной среде, многими исследователями было обнаружено наличие родия. При этом присутствие родия в платиновом электроде термометров тем больше, чем выше температура, при которой находились они. Перенос родия из одного электрода в другой обусловлен испарением его с поверхности платинородиевого электрода термометра и поглощением паров родия при высоких температурах платиновым электродом. Перенос родия из платинородиевого в платиновый термоэлектрод приводит к уменьшению термо-э. д. с. термоэлектрического термометра ТПП. [c.103]

Манометры двухтрубные 95 деформационные 99 ионизационные ИЗ мембранные 106 однотрубные 96 пьезоэлектрические 111 сильфонные 105 с тензопреобразователями 111 тепловые 113 трубчато-пружинные 101 Математическое ожидание 8 Метод двух термометров 75 излучения-поглощения 74 обращения спектральных полос 75 Методика использования сужающих устройств 124 [c.226]

Шум и другие свойства фотоумножителей, существенные для оптической термометрии, были широко исследованы в работах [18—20, 22, 23, 29]. Выбор способа работы фотоумножителей методом постоянного тока [44] или методом счета фотонов в основном зависит от вкуса потребителя. Не существует никаких заметных преимуществ одного метода перед другим. В обоих случаях необходимо, чтобы фотоумножителю не мешали избыток шума, усталость или нелинейность. Метод счета фотонов имеет, однако, преимущество в том, что зависимость амплитуды сигнала от усиления меньще и ослабляется эффект утечек тока внутри фотоумножителя или около его цоколя. Кроме того, сигнал имеет цифровую форму, которая облегчает прямую связь с ручной цифровой обработкой и с контрольно-компьютерной системой. В обоих методах — на постоянном токе и методе счета фотонов — критичным является контроль температуры фотоумножителя, так как спектральная чувствительность (особенно вблизи длинноволновой границы), а также темновой ток зависят от температуры. Фотоумножители с чувствительным в красной области спектра фотокатодом 8-20, такие, как ЕМ1-9558 (щтырьковая замена для ЕМ1-9658 фотоумножителя 8-20), для понижения темнового тока должны работать при температуре примерно —25 °С. Применение чувствительного в красной области фотокатода позволяет работать с длинами волн примерно до 800 нм, хотя если прибор предназначен исключительно для воспроизведения МПТШ-68 выше точки золота, такие длины волн требуются редко. [c.377]

В гл. 3 рассматривались измерения термодинамической температуры газовым термометром и другими первичными термометрами. Было показано, что в температурной области выше примерно 30 К практически все численные значения термодинамической температуры основаны на газовой термометрии. Однако усовершенствования в термометрии излучения, возможно, это изменят. Уже измерения температурных интервалов в области от 630 °С до точки золота показали, что МПТШ-68 вблизи 800 °С содержит погрешность около 0,4 °С [15, 75]. Фотоэлектрический пирометр сам по себе не является первичным термометром, так как им можно измерить не абсолютную спектральную яркость источника, а только отношение спектральных яркостей двух источников, и невозможно, чтобы один из них находился в тройной точке воды. Однако фотоэлектрическая пирометрия может дать очень точные значения- для разностей температур [c.381]

МПТШ — 48 реализуется в интервале от —182,97 до +630 5 С платиновым термометром сопротивления (см. табл. 8.7) по репериьш точкам 14, 23, 27 и 37 в табл. 8.1 в интервале от 630,5 до 1063°С термопарой Pt — Pt + 10% Rh (табл. 8.17) по реперным точкам 38 40 и 41 в табл. 8.1 для температур выше 1063°С спектральным пирометром с реперной точкой 41 в табл. 8.1. [c.93]

Регистрируемое изменение какого-либо параметра светового пучка при взаимодействии с твердым телом, позволяющее восстановить температуру тела, будем называть сигналом. Высокая помехозащищенность регистрируемого сигнала необходима потому, что плазма и ионные пучки являются источниками электрических помех в широком диапазоне частот (от долей герца до гигагерц). Оптическое фоновое излучение низкотемпературной плазмы перекрывает спектральный диапазон от вакуумного ультрафиолета (длины волн Л 100 нм) до дальнего инфракрасного (Л 100 мкм). Метод термометрии можно считать полностью помехозащищенным, если отношение сигнал/шум достигает по порядку величины 100. [c.16]

Для термометрии твердых тел применяется рассеяние на колебаниях решетки, относящихся к оптической ветви. Такое рассеяние называется комбинационным (или рамановым). Свойства среды здесь модулируются колебаниями атомов, находящихся в узлах кристаллической решетки. Частоты оптических колебаний l opt намного выше частот звуковых колебаний г/а, поэтому при комбинационном рассеянии спектральные линии рассеянного излучения отстоят от линии возбуждающего намного дальше, чем в случае мандельштам-бриллю-эновского рассеяния (МБР). Однако если МБР возможно во всех кристаллах, комбинационное рассеяние наблюдается лишь в некоторых, имеющих необходимую симметрию. В таблице 2.1 приведены величины частотных сдвигов при в = О К для комбинационного рассеяния света в некоторых кристаллах. [c.50]

Нелинейные оптические эффекты при взаимодействии излучения с веществом связаны с тем, что под действием мощной электромагнитной волны в веществе создаются наведенные ангармонические осцилляторы, при этом возникают новые спектральные компоненты с кратными или комбинационными частотами [4.40]. Известны нелинейное (многофотонное) поглощение света, нелинейное отражение и ряд других явлений. Для нелинейно-оптических методов диагностики твердого тела типично высокое быстродействие характерные длительности импульсов при возбуждении нелинейного отклика лежат в фемто- и пикосекундном диапазонах. Из-за сложности и больших размеров установок для наблюдения нелинейных эффектов эта область оптики пока мало применяется для термометрии твердого тела. [c.106]

Некогерентный пучок взаимодействует с прозрачной полированной пластинкой (ск = О, гг = 3,5-Ь4). Отражение происходит от двух поверхностей с одинаковыми коэффициентами отражения Д = = (гг — 1) /(гг + 1). При А0 = 1 К и Агг = 2 10 получаем АД = = 2,1-10 , т.е. преобразование с ослаблением. Такая схема соответствует термометрии при зондировании непоглош,аюш,ей пластинки световым пучком со спектральной шириной Ai/ (2гг/г) (например, кремниевой пластинки в спектральной области 1,5-Ь2 мкм или германиевой пластинки в области Л к. 3-Ь4 мкм). [c.173]

Для дияп.ччона температур от 6300 до 100000 К измерения температхпы базируются на шкале термометра микроволнового излучения (ТШП.МИ), основанной на зависимости спектральной плотности энергии излучения черного тела от температуры, которая при использовании теплового излучения с длинами Езли более 1 мм принимает вид [c.63]

Компжсация температуры свободных концов 8.11 Конвекция 1.19 Конвекция вьшужденная 1.21 Конвекция свободная 1.20 Конденсация 1.67 Конец рабочий 8.3 Контакт тепловой 4,4 Контраст пороговый 11.26 Контраст яркости 11.27 Конус Зегфа 9.9п Концы свободные 8,4 Концы холодные 8.4п Коэффициент видимого расширения 5.52 Коэффициент излучения 10.9 Коэффициент излучения интегральный 10,11 Коэффициент излучения направлений 10,12 Коэффици етт излучения нормальный 10.13 Коэффициент излучения полусферический 10.14 Коэффициент излучения спектральный 10,10 Коэффициент излучшия эффективный 10.15 Коэффициент темп )атур-ный термометра сопротивления 7,13 Коэффициент температуропроводности 1.28п Коэффициент теплопроводности 1.27п Кривая парообразования 2,36 Кривая плавления 2.35 Кривая сублимации 2.37 Кривая фазового равнове- [c.66]

Равновесие фазовое 1.69 Радиопиромегр 11.9 Разность цветов пороговая 11.30 Разность яркости пороговая 11.29 Разрыв столбика 5,9 Распределение спектральное 1-60 Распределение спектральное относительное 1.60п Рассеяние 1.52 Расстояние рабочее 11.5 7 Расширение тештовое 1.34 Резервуар 5-1 Резерву запасной 5.4 Резервуар промежуточный 5,5 Резервуар термометра 5,1 Распределение температуры 1.11 [c.69]

Галлий был открыт в 1875 г. спектральным методом. За четыре года до этого Д. И. Менделеев с большой точностью предсказал его основные свойства (назвав экаалюминием). Галлий имеет серебристо-белый цвет и низкую температуру плавления (+30 С). Небольшой кусочек галлия может быть расплавлен на ладони. Наряду с этим температура кипения галлия довольно высока (2230 С), поэтому его используют для высокотемпературных термометров. Такие термометры с кварцевыми трубками применимы до 1300° С. По твердости галлий близок к свинцу. Плотность твердого галлия 5,9 г/см , жидкого 6,09 г/см . [c.447]

Измерение количественного и качественного состава стационарных газовых смесей с помощью спектроскопии КАРС. Возможность использования спектроскопии КАРС и родственных ей нелинейноюптических схем спектроскопии в качестве инструмента для ведения количественного и качественного газового анализа и газовой термометрии непосредственно следует из возможностей лежащего в их основе явления комбинационного рассеяния света. Новые моменты, которые привносят в область практического газового анализа когерентные методы, связаны с уже отмеченными их преимуществами перед спектроскопией спонтанного КР в высоком уровне регистрируемого сигнала, быстродействии, высоком спектральном и пространственном разрешении, меньшей чувствительности к оптическим помехам и паразитным засветкам. [c.285]

О и 100° С. Для спектрально чистой нлатины это отношение равно 1,3925, а для платины, применяемой при изготовлении образцовых термометров 2-го разряда и технических термометров, 1,391. [c.159]

В диапазоне 630,74°С 1064,43°С -термопару с электродами платиноро-дий (10 о КЬ) — платина, выше 1337,58 К (1064,43°С) — спектральный пирометр с реперной точкой 1064,43 °С. В области низких темп-р МПТШ-68 доведена до 13,81 К темп-ры в интервале от 0,3 до 5,2 К определяют по упругости паров жидкого Не (шкала 1958) и жидкого Не (шкала 1962) ещё более низкие — термометрами сопротивления (угольными, из сверхпроводящих сплавов и др.) и магн. методами (см. Низкие температуры). [c.402]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...