1.5 Пирометры излучения

Для измерения высоких температур используют пирометры излучения. Нагретое тело значительную долю тепловой энергии излучает в виде потока световых и тепловых лучей с разной длиной волны. Следовательно, измеряя яркость излучения, можно определить температуру измеряемой среды.

Пирометры излучения по принципу действия разделяются на оптические и радиационные.

Оптический пирометр служит измерителем одноцветного (монохрометрического) излучения, а радиационный пирометр - измерителем полного излучения.

Схема оптического пирометра с исчезающей нитью накала изображена на рис. 1.18.

1 – объектив; 2 – серое стекло; 3 – пирометрическая лампа; 4 – красный светофильтр; 5 – окуляр; 6 – показывающий прибор; 7 – реостат; 8 - источник тока

Рисунок 1.18 – Оптический пирометр

С помощью объектива изображение источника излучения совмещают в одной плоскости с изображением нити лампы 3 (рис. 1.18). Перемещая окуляр 5 получают резкое изображение источника излучения и нити накала. Яркость накала нити регулируется реостатом. Шкала включения показывающего прибора 6 градуируется непосредственно в единице измеряемой температуры.

Изображенный на рис. 1.19 вид “а” нити накала ламп соответствует величине измеряемой температуры.

Рисунок 1.19 – Вид нити в процессе измерения температуры: а – совпадение яркости нити и тела, температура которого измеряется; б – температура нити выше температуры тела; в – температура нити ниже температуры тела

Оптический пирометр типа ОПИР-017, представленный на рис. 1.20, позволяет измерять температуру от 800 до 6000 ^оС.

Рисунок 1.20 – Оптический пирометр ОППИР-017 в комплекте с аккумуляторной батареей

Радиационный пирометр (рис. 1.21) применяется для измерения температуры от 50 до 3000 ^оС. Чувствительным элементом является термобатарея. При помощи термобатареи энергия, излучаемая поверхностью нагретого тела, преобразуется в термоэлектродвижущую силу (ТЭДС), по значению которой судят о температуре тела.

1 – объектив; 2 – диафрагма; 3 – цветное (дымчатое) стекло; 4 – окуляр; 5 – термобатарея; 6 – милливольтметр

Рисунок 1.21 – Радиационный пирометр

Термобатарея (рис. 1.22) радиационного пирометра состоит из миниатюрных термопар, которые соединены последовательно. Горячие спаи термопар сведены в центр термобатареи.

Рисунок 1.22 – Конструкция термобатареи радиационного пирометра

Лабораторная работа №1

ТЕМА: Тарирование термометра сопротивления и термопары

Цель работы: Изучить различные термометры для измерения температуры и овладеть методикой тарирования.

Объект работы: Нагревательная установка с различными термометрами и измерительными приборами.