Порядок выполнения работы. (для аудитории 312)
1. Проверить, установлен ли оптический пирометр ОППИР перед исследуемым объектом - лампой со спиральным вольфрамовым телом накала, закрытой светонепроницаемым кожухом с малым отверстием для вывода излучения от нити накала лампы. Пирометр и лампа закреплены в рейтерах на оптической скамье, при этом расстояние между лампой и пирометром должно быть не менее 0,7 м.
2. Проверить, подключена ли лампа накаливания к источнику постоянного тока ТЕС-7М (рис. 4). Ток спирали лампы накаливания регистрируется с помощью цифрового вольтметра В7-27 по падению напряжения на эталонном сопротивлении RЭТ . Величина RЭТ подобранна таким образом, чтобы падение
напряжения на нем было численно равно току в цепи лампы накаливания ( RЭТ =1,0 Ом). Напряжение на спирали лампы накаливания измеряется другим
цифровым вольтметром В7-27. Установить тумблеры "СЕТЬ" на панели приборов ТЕС-7М, В7-27 в положение "ВЫКЛ"; пределы измерения на В7-27 - 10 В (красные точки).
3.Подготовить оптический пирометр к работе, для этого:
а) проверить подключение пирометра к источнику постоянного тока Б5-46; на источнике установлены с помощью кодовых переключателей величина напряжения 2,5В и тока 0,6А;
б) проверить установку стрелки измерительного прибора пирометра на нулевую отметку. Если это условие не выполняется, то необходимо обратиться к преподавателю;
в) включить источник постоянного тока Б5-46;
г) поворотом кольца реостата RР пирометра по часовой стрелке включить
питание и довести накал нити пирометрической лампы до температуры ~ 1100 -
1200 °С;
д) перед объективом пирометра установить лист белой бумаги для создания рассеянного света и перемещением тубуса окуляра добиться чёткого изображения нити пирометрической лампы. При этом красный светофильтр КС может быть выведен;
е) поворотом обоймы ввести в поле зрения монохроматический (красный) светофильтр.
4.Включить источник постоянного тока ТЕС-7М и вольтметры В7-27.
5.Установить ток нити лампы накаливания, температуры которой измеряется, с помощью источника постоянного тока Iпл =3,20 А. Выждать 1-2
мин. пока спираль исследуемой лампы накаливания нагреется и начнёт светиться. Направить объектив оптического пирометра на объект (спираль
лампы) и, приложив глаз к выходной диафрагме окуляра, перемещать тубус объектива до тех пор, пока в поле зрения не появится чёткое обратное изображение объекта (спирали) одновременно с нитью пирометрической лампы. Примечание. При визировании необходимо добиться такого положения, чтобы изображение объекта измерения полностью перекрывало вершину нити пирометрической лампы.
6. Произвести измерение яркостной температуры объекта. Для этого, изменяя температуру нити пирометрической лампы пирометра поворотом кольца реостата RР добиться такого положения, чтобы вершина нити
пирометрической лампы полностью "исчезла" на фоне изображения измеряемого объекта (спирали), т.е. добиться уравнивания яркостей нити пирометрической лампы и изображения измеряемого объекта. Примечание.
Поворот кольца реостата RР по часовой стрелке увеличивает накал нити
пирометрической лампы, а против часовой стрелки - уменьшает его. К
моменту выравнивания яркостей необходимо подходить то со стороны большей, то со стороны меньшей яркости пирометрической лампы по отношению яркости объекта. При этом нить кажется темной на относительно более светлом фоне при слишком малой ее яркости и светлой на относительно более темном фоне при слишком большей ее яркости (см. рис. 5). Необходимо иметь в виду, что нить пирометрической лампы обладает тепловой инерцией и регулировка ее накала должна производиться медленно. Отсчитать измеренную яркостную температуру tЯ в °C исследуемой спирали лампы по положению
стрелки встроенного показывающего прибора (гальванометра) оптического пирометра. Отсчет производится по нижней шкале и показания прибора умножаются на 100. Для получения большей точности измерений следует произвести три фотометрирования и три соответствующих измерения tЯ и
затем вычислить среднее значение. Перевести эту температуру в TЯ . По графику T = f (TЯ ) (рис. 6), построенному по данным таблицы 1, определить действительное значение температуры T .
7. По показаниям цифровых вольтметров В7-27 (рис. 4) определить значения тока Iпл и напряжения U∑ в цепи питания лампы накаливания и рассчитать
потребляемую мощность W∑ = Iпл U∑ .
8. Изменяя с помощью источника ТЕС-7М ток Iпл в цепи питания источника
излучения (спирали лампы) в пределах от 3,20 до 3,80 А (4 значений через 0,2 А), определить данные по п.п. 6 - 7 и заполнить таблицу 2.
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2. |
|
Iпл , А |
U∑ , В |
W∑ , Вт |
Wпр , Вт |
tЯ , °C |
TЯ , К |
T , К |
|
εT |
3,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3,40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3,60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3,80
9. Для каждого из определенных действительных значений температур T рассчитать по формуле (23) значение интегрального коэффициента излучения вольфрамового тела накала спиральной формы:
|
U |
Σ |
I |
пл |
− R |
I 2 |
W |
−W |
||
εT = |
|
|
пр |
пл |
= |
∑ |
пр |
. |
||
|
|
σ S Т4 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
σ S Т4 |
|||||
|
|
|
|
|
пл |
|
|
|
пл |
|
При расчетах использовать следующие значения величин: σ = 5,67 10-8 Вт м- 2 К-4; Sпл = 910-5 м2, Rпр = 0,045Ом.
10.По окончании измерений необходимо:
а) кольцо регулятора тока пирометрической лампы оптического пирометра повернуть в крайнее левое положение;
б) выключить все измерительные приборы.