Бесконтактные методы

Рис. 12. Зависимости отно­шения спектральных интенсивностей излучения А от температуры: 1 — красно-зеленое; 2 — красно-синее

При сверхвысоких температурах, когда максимум интенсивностей излу­чения сместится в сторону волн, коро­че волн видимого спектра, принци­пиально возможно измерять темпера­туру таким же путем: по отношению интенсивностей излучения красных лучей к синим или красных лучей к зеленым. Можно определять цвето­вую температуру и в области инфра- красного излучения при условии, что максимум интенсивности из­лучения будет располагаться на более коротких волнах.

Действительную температуру ТД реального тела можно опреде­лить по цветовой температуре Тц, если известны монохроматические коэффициенты черноты и для длин волн и , принятых при определении цветовой температуры.

По определению понятия цветовая температура можно напи­сать:

(25)

Отсюда

(26)

Из этого уравнения можно сделать вывод, что если = Тц =ТД. Если >, то при >температура Тц < ТД, а при < —температура Тц > ТД.

Если проводить цветовые измерения температуры на участке видимого спектра, то монохроматические коэффициенты черноты будут мало отличаться друг от друга и разность между температу­рами Тц и ТД будет очень невелика.

ПИРОМЕТРЫ

Яркостные (оптические) пирометры

Измерение яркостной температуры тела осуществляется путем сравнения интенсивности излучения волн определенной длины измеряемого тела и регулируемого источника света, яркостная температура которого известна. В качестве чувствительного эле­мента, определяющего совпадение интенсивностей излучения, слу­жит обычно глаз человека.

Для выделения узкой спектральной области излучения приме­няются светофильтры. Узкую полосу пропускания можно получить с помощью сложной спектральной аппаратуры. В технических измерениях обычно применяют стеклянные светофильтры, имеющие широкую полосу пропускания. Это дает возможность использовать их лишь вблизи края видимого спектра, в области красных лучей.

Глаз человека обладает различной спектральной чувствитель­ностью. Максимум чувствительности приходится на волны длиной = 0,555 мк. Относительная видность среднего глаза показана на рис. 13, кривая 1. Граница пропускания одного из стеклянных

Рис. 13. Относительная видность среднего глаза человека и кривые пропускания красного светофильтра.

красных светофильтров показана кривой 2 пропускания . Фильтр с коэффициентом пропускания пропускает длинные волны. Таким образом, при наличии фильтра глаз может воспринять излу­чение, отвечающее области, показанной площадкой абв (рис. 10). Изменение излучений в этой области можно приравнять к измене­нию интенсивности излучения узкого спектрального участка неко­торой эффективной длины волны, по которой и вычисляется яркостная температура. Однако при изменении температуры фильтра кривая пропускания смещается. Пунктирной линией 3 показана кривая пропускания при изменении температуры от 20 до 80°С. Очевидно, что при этом изменится и эффективная длина волны . По ГОСТ 8335—67 красные светофильтры подбираются с такими зависимостями = f(), чтобы = 0,65 ±0,01 мк на всем диапазоне измерений при температуре окружающей среды 20±5°С.

Другие статьи по теме

Датчики скорости
За последние годы в технике измерения и регулирования параметров различных процессов всё более и более возрастает роль отрасли изготовления и применения датчиков. Эта отрасль, постоянно развиваясь, служит основой создания разнооб ...

Подшипники качения
В то время, как космические корабли бороздят просторы галактики… Сегодня трудно представить себе мир без компьютера, и мало кто задумывается, а что же на самом деле мы называем умными машинами. И уж точно ни ...