Бесконтактные методы

Яркостные измерения температуры

Определение температуры по спектральной интенсивности излучения принципиально возможно для любой длины волны, а у при­боров с визуальным отсчетом — для любой длины волны видимого спектра. Практически же опреде­ляют температуру по интенсивности излучения обычно в красной об­ласти видимого спектра на волнах длиной =0,65 мк. Выбор таких длин волн определяется следующи­ми основными соображениями:

при относительно невысоких температурах (порядка 1000К) интенсивность излучения красных лучей много выше других лучей видимого спектра (табл. 7); выделение узкой спектральной области излучения технически не сложно осуществить у границ видимого спектра.

Пирометры, основанные на мето­де яркостного измерения температур, отградуированные на излучение абсолютно черного тела, при измерении действительной температуры Тд реальных тел будут показывать более низкую так называемую яркостную температуру Тя тела. Это объясняется более низкой излучательной способностью реальных тел.

Рис. 11. Схематическое изображение зависимости спектральной интенсивности излучения от температуры для коэффициентов черноты =1 и =0,5

Яркостной температурой Тя называют температуру, при которой интенсивность излучения абсолютно черного тела равна интенсив­ности излучения реального тела при температуре Тд (рис.11).

Зная монохроматический коэффициент черноты и температуру Тя, нетрудно определить действительную температуру Тд тела. По закону Вина интенсивность излучения

для абсолютно черного тела

(17)

для реального тела

Так как J =Jто

Логарифмируя, получаем

откуда

(18)

Если

(19)

то разность между действительной и яркостной температурами (град)

(20)

Разность температур для волн длиной = 0,65 мк в зависи­мости от коэффициента черноты и яркостной температуры Тя приведена в табл. 8. При высоких температурах и небольших значениях разность температур получается очень большой.

Значения монохроматического коэффициента черноты для различных реальных тел наиболее полно установлены для волн длиной К = 0,65 мк. Для других длин волн, крайне редко исполь­зуемых в оптических измерениях температуры, значения е, досто­верно известны лишь для некоторых тел.

Коэффициент черноты для одного и того же тела может сущест­венно меняться при различных состояниях поверхности излучения и нередко различной температуре. Некоторые значения приве­дены в табл. 9

Точная оценка значений коэффициента черноты в ряде слу­чаев затруднительна. Наиболее надежные значения действительной температуры реальных тел могут быть получены в условиях, когда значение приближается к единице.

Другие статьи по теме

Электромеханический привод машины разборки писем
Ни одному сознанию не дано помнить момент своего рождения. И это сознание тоже не помнило откуда оно взялось и когда появилось. Сначала были просто ощущения. Ощущение "пространства". Не нашего пространства, трехмерно ...

Промышленная робототехника
Промышленная робототехника является одним из новых направле­ний автоматизации производственных процессов, начало развития, которого в на­шей стране относится к последнему десятилетию. Комплексный подход к ре­шению технико-эк ...