Пирометр оптический и радиационный

Оптические пирометры, как и радиационные, градуируют ио излучению абсолютно черного тела. Поэтому при измерении температур реальных тел они показывают более низкую по сравнению с действительной — так называемую яркостную монохроматическую температуру, т. е. температуру абсолютно черного тела, при которой интенсивность монохроматического излучения последнего равна интенсивности монохроматического излучения реального тела. Однако погрешность от неполноты излучения у оптического пирометра меньше, чем у радиационного. Так, при коэффициенте теплового излучения 0,9— 0,7 погрешность в измерении равна 7—25 °С при измерении температуры около 1000 С и 15—50 °С при измерении температуры 1500 С, т. е. достигает 0,7—3,0%-Тем ие менее для неокисленных тел (в вакууме, защитной атмосфере) с е=0,3- 0,4 эта погрешность может достигать 100 °С. [c.35]

В радиационных пирометрах полное излучение тела направляется с помощью оптической системы на рабочий конец термоэлемента и нагревает последний. Чем выше температура излучающего тела, тем больше его излучение и тем больше, следовательно, температура рабочего конца термоэлемента и его термо-ЭДС. Поэтому такой [c.33]

Оптическая пирометрия основана на измерении интенсивности излучения нагретого тела, которая связана с его температу ол законами теплового излучения или термического равновесия. Различают спектральную (яркостную), радиационную и цветовую пирометрию. Область применимости оптической пирометрии ограничена чувствительностью приемников излучения, поскольку с понижением температуры интенсивность излучения уменьшается. [c.105]

В тех случаях, когда измерение температуры Объекта путем непосредственного контакта с ним датчика невозможно из-за слишком высокой температуры, агрессивного характера среды или быстрого перемещения объекта, применяют пирометры излучения, основанные на связи между температурой тела и количеством излучаемой им энергии. При этом можно использовать для измерения температуры излучающего тела всю излучаемую им энергию — Б этом случае мы будем иметь дело с пирометрами полного излучения, или радиационными. Можно использовать лишь часть спектра излучения, выделив с помощью светофильтра узкий участок монохроматического излучения (пирометры частичного излучения, или оптические). Наконец, можно выделить два монохроматических участка излучения в разных частях спектра и судить о температуре объекта, сравнивая их интенсивность, — на этом основаны цветовые пирометры. [c.33]

Схема радиационного пирометра показана на рис. У-4 она включает в себя линзовую (или зеркальную) оптическую систему для фокусирования излучаемой энергии на детектирующий элемент и детектор. Детектором может служить фотоэлемент, болометр, вакуумный термоэлемент, термобатарея или другой преобразователь, позволяющий наблюдать изменение какой-либо электрической величины в зависимости от изменения его собственной температуры. Оптическая система и детектор должны быть защищены кожухом кроме того, нужен вспомогательный (вторичный) прибор для измерения сигнала пирометра. [c.382]

Фиг. 91. Оптическая схема установки для поверки радиационных пирометров

Значительно более точными по сравнению с радиационными являются оптические пирометры (пирометры частичного излучения). Они работают на принципе сравнения яркости свечения измеряемого тела с яркостью свечения нити электрической лампочки, температура которой однозначно связана с проходящим через нее током. Сравнение осуществляется наблюдателем, причем человеческий глаз способен весьма точно уловить момент равенства яркостного свечения обоих объектов, когда температуры и нити, и измеряемого тела будут равны и могут быть определены по показанию включенного в цепь лампы прибора, заранее проградуированного непосредственно в градусах. [c.34]

Электрические приборы свободны от многих перечисленных недостатков и позволяют измерять температуры в широком диапазоне. Сравнительно простыми методами можно контролировать температуру в диапазоне от —260 до -+ 2000° и выше. Для перекрытия всего диапазона используют термопары, термометры сопротивления, пирометры—оптические, радиационные, цветовые и фотоэлектрические. [c.447]

Пирометры. Для измерения температур в промышленных печах, т. е. температур от 500 до 1400°, используют следующие приборы термометры сопротивления, термопары и радиационные пирометры (оптические пирометры применяют периодически для проверки постоянно установленных приборов). В этих приборах изменения температуры обусловливают изменение величины электродвижущей силы или тока. Термометры сопротивления служат для измерения невысоких температур. Термопары могут быть использованы для измерения всех температур, встречающихся в промышленных печах. [c.182]

Оптические пирометры в отличие от радиационных требуют наблюдателя и поэтому не могут быть использованы для регистрации или автоматического регулирования. В последних случаях необходимо заменить наблюдателя чувствительным к интенсивности излучения датчиком, например фотоэлементом, при этом подбирают такие фотоэлементы, чтобы они вместе с соответствующими светофильтрами обеспечивали измерение в нужном узком диапазоне волн. [c.36]

Метод измерения температуры объекта путем определения количества излучаемой им энергии называют радиационной пирометрией . Приборы, реализующие этот метод, можно подразделить на две группы 1) оптические пирометры, т. е. приборы, в которых яркость горячего предмета визуально сравнивается с яркостью стандартного источника света 2) радиационные пирометры, т. е. приборы, которые измеряют количество энергии, излучаемой с единицы поверхности в относительно щироком диапазоне длин волн. Последние ранее классифицировались как универсальные радиационные пирометры, так как теоретически они чувствительны ко всему спектру энергии, излучаемой горячим объектом. В действительности эти приборы чувствительны к ограниченному волновому диапазону и должны быть названы радиационными пирометрами частичного излучения (обычно их называют просто радиационными пирометрами). [c.382]

Для измерения высоких те.мператур (свыше 800° С), например температуры газов в топке котельного агрегата, применяют пирометры излучения (оптические, фотоэлектрические и радиационные). [c.107]

Радиационный пирометр по функциональной схеме рис. 5.13 обеспечивает повышенную точность измерений, поскольку реализует компенсационный метод. Тепловое излучение от контролируемого объекта через спектральный или нейтральный фильтр Ф поступает на оптические элементы (зеркала З1, З2, Зз). Фильтр Ф пропускает только нужную часть излучения, а также защищает оптическую часть и первичный преобразователь П от загрязнений пылью, брызгами и т. д. [c.191]

По функциональной схеме рис. 5.13 выполняют достаточно чувствительные и точные радиационные пирометры. Часто для упрощения конструкции радиационного пирометра и улучшения его эксплуатационных показателей исключают систему модуляции, абсолютно черное тело и упрощают оптическую систему (см. рис. 5.14). Повышение погрешностей измерений (в 3—10 раз) компенсируется удобством работы с портативным прибором. [c.193]

Для измерения температуры поверхностей накаленных тел пользуются оптическими пирометрами (при температурах нагретых поверхностей от 800° до 2000 °С), а также контактными и радиационными термометрами (при температурах нагретых поверхностей ниже 600 °С). [c.78]

Для автоматического измерения температуры поверхности валков могут применяться также радиационные (оптические) пирометры с низким диапазоном температур (начиная с 293°К). Для периодического ручного контроля находят применение переносные поверхностные приборы, так называемые термощупы. [c.202]

Оптические, подразделяющиеся на а) радиационные пирометры б) оптические пирометры. [c.233]

В измерительной схеме электронного потенциометра для работы с радиационным пирометром компенсационная катушка сопротивления Як не нужна, потому что для радиационного пирометра нет необходимости производить температурную компенсацию свободных концов термопары. Для корректировки показаний прибора по показаниям оптического пирометра в измерительную схему потенциометра в этом случае включено переменное сопротивление Я, а полуавтоматическая калибровка прибора производится при переводе переключателя К в правое положение (по стрелке). При сравнении э. д. с. сухой батареи и нормального элемента двигатель изменяет сопротивление Я до тех пор, пока падение напряжения на сопротивлении Я . не станет равным э. д. с. нормального элемента. [c.476]

Соответственно этим двум методам измерения пирометры излучения делятся на оптические и радиационные. [c.151]

Радиационные пирометры или пирометры полного излучения измеряют температуру по тепловому действию лучистой энергии раскаленного тела. Пирометр снабжен оптической системой (зеркалом или линзой), собирающей лучи, испускаемые раскаленным телом, на зачерненном теле, воспринимающем тепло. Для измерения температуры зачерненного тела служит обычно миниатюрная термоэлектрическая батарея из нескольких малоинерционных последовательно соединенных термопар. В качестве термоэлектродов для термопар обычно применяются хромель — копель и железо — копель, а в качестве измерительного прибора — пирометрический милли-11 [c.163]

Наиболее важным фактором, определяющим меньшую точность радиационных пирометров по сравнению с оптическими, является закон излучения. Если интенсивность видимых излучений растет пропорционально 15—20-й степени абсолютной температуры, то полное излучение возрастает лишь пропорционально четвертой степени повышения абсолютной температуры. Так, например, яркость для лучей длиной волны 0,65 мк при повышении абсолютной температуры от 1000 до 2000° возрастает в 60 200 раз, а полное излучение увеличивается лишь в 16 раз. [c.167]

Технические радиационные пирометры поверяют путем сравнения их показаний с образцовыми пирометрами, однотипными с поверяемыми. Для поверки используют установку УРП-4, электрическая схема которой показана на фиг. 90, а оптическая на фиг. 91. [c.169]

Поверяемый и образцовый радиационные пирометры устанавливают в специальном держателе, позволяющем ставить их поочередно по оптической оси перед излучателем. [c.169]

Существует много различных методов измерения или расчета температур поверхности абляционных материалов в процессе абляции. В испытуемый образец на различную глубину могут быть запрессованы металлические проволочки небольшого диаметра, обладающие известной температурой плавления. После испытания образца визуально, оптическим, рентгенографическим, микроскопическим и металлографическим методами определяют, на какой глубине расплавились проволочки. Более общий метод измерения температуры поверхности заключается в применении оптической радиационной пирометрии с использованием пирометров монохроматического, би-хроматического или суммарного излучения" . При помощи монохроматических приборов определяют яркостную температуру, которую можно пересчитать на истинную температуру поверхности в том случае, когда известна величина излучающей способности. Так как излучающая способность поверхности абляционных пластмасс, вообще говоря, точно не известна, этот экспериментальный метод имеет ограниченное применение. Нижний предел температур абляции можно также определять при помощи монохроматического инфракрасного спектрометра и соответствующей системы зеркал. В этом случае регистрируют спектральное распределение лучистой энергии, излучаемой с поверхности абляции, а затем полученный спектр сопоставляют с характеристическим спектром излучения абсолютно черного тела. Яркостная температура поверхности со-оветствует кривой распределения лучистой энергии абсолютно черного тела, которая точно совпадает с кривой излучения образца в одной точке . Бихроматические пирометры дают возможность измерять истинную температуру поверхности независимо от различия в излучающей способности, так как эти приборы измеряют интенсивность излучения поверхности, соответствующую двум различным спектральным длинам волн. [c.429]

В печах протекают чаще всего сложные технологические процессы, теснейшим образом связанные с тепловым режимом. Поэтому крайне важно установить правильный контроль за основными характеристиками теплового режима расходом топлива, составом дымовых газов, температурами, давлениями и разрежениями газов и другими параметрами. Для измерения применяются приборы теплового контроля расход мазута измеряется счетчиками (мазутомерами) расход газообразного топлива и воздуха — расходомерами косвенного действия, основанными на измерении посредством дифманометров перепада давления в дроссельных устройствах (диафрагмах, соплах) давления измеряются жидкостными или мембранными манометрами температуры измеряются пирометрами — оптическими, фотоэлектрическими, радиационными, термоэлектрическими, потенциометрами (в том числе автоматическими) газовый анализ производится газоанализаторами — химическими, электрическими, магнитными и пр. Очень часто наблюдения ведутся одновременно в ряде характерных точек например, в нагревательной методической печи измеряются температуры в разных пунктах рабочего пространства печи, температуры нагретого металла, уходящих дымовых газов, топлива и воздуха, подаваемых в горелки или форсунки, и т. д. Ввиду большого количества приборов теплового контроля их объединяют в группы, причем некоторую часть приборов устанавливают с автоматической записью (например, записывающий термоэлектрический пирометр на шесть точек с последовательным переключением). Приборы монтируются вблизи печи на щите или на особых тепловых щитах в пункте, удобном для обозрения обслуживающим персоналом. [c.218]

Установка состоит из стола 1 с нанравляющими и зажимными устройствами радиационного пирометра 4 (типа РАПИР) оптического пирометра 5 (типа ОППИР-017) шкафа управления 5 силового шкафа б трансформатора 3. [c.42]

В автоматическом режиме с контролем и регулированием температуры радиационным пирометром РАПИР прн достил<е-нии нижней темиературы 1000 °С размыкается контакт потенциометра и начинает работать реле времени. При достил ении верхней температуры 1050°С замыкается контакт потенциометра, отключается контактор и происходит охлаждение трубы до 1000 °С, после чего процесс повторяется. Данные по контролю температуры радиационным пирометром РАПИР записываются на диаграммной ленте потенциометра ПСР 1-03, а также фиксируются в л урнале термообработки вместе с данными, полученными при проведении контроля температуры оптическим пирометром типа ОППИР-017. [c.44]

Для проведения экспериментов была использована установка радиационного нагрева на основе ксеноновой лампы сверхвысокого давления, разработанной под руководством В. П. Сасорова. Установка позволяла фокусировать излучение от лампы на поверхности затравочного алмазного монокристалла, который крепился специальными рениевыми игольчатыми держателями и помещался в сферический кварцевый реактор. Температура монокристалла измерялась оптическим пирометром. За поверхностью затравочного монокристалла можно было наблюдать в микроскоп. [c.106]

Тепловое излучение (рис. 5.14) от контролируемого объекта КО через фильтр Ф попадает на собирающее параболическое зеркало 3i, а затем — на гиперболическое зеркало Зг, которое направляет сфокусированное излучение на преобразователь П. Оптическая система из двух зеркал 3i и Зг позволяет просто и надежно разместить преобразователь П с необходимыми элементами крепления и компоновать их с электронными блоками. Преобразователь П включен в специальную электрическую цепь балансного типа, выделяющую сигнал, который несет информацию о потоке теплового излучения. После усиления этого сигнала до необходимого значения усилителем У он подается на аналого-цифровой преобразователь АЦП, подключенный через интерфейс ИНТ к общей шине ОШ, и дальнейшая обработка информации производится по согласованным командам с помощью микропроцессора МКП и программ, заложенных в постоянном запоминающем устройстве ПЗУ, с учетом накопленных в ОЗУ данных. Управление пирометром производится с пульта управления ПУ оператором через устройство связи с пультом УСП. Режим работы прибора задает оператор, а реализуются они с помощью заложенного математического обеспечения. Результаты ввода заданных режимов и измерений выводятся через параллельный интерфейс ИНТ на многоэлементный дисплей ДИС, выполненный на жидкокристаллических элементах. Питание всех блоков радиационного пирометра обеспечивает стабилизированный вторичный блок питания ВВП, преобразующий энергию батареи Б в необходимые постоянные напряжения. [c.193]

Ввиду сравнительной сложности измерительной аппаратуры теплового контроля, особенно сканирующей, оптической или преобразовательной частей, специализированные приборы этого типа (толщиномеры, дефектоскопы и др.) серийно не выпускаются, а при организации теплового контроля используют универсальную технику (радиационный пирометр, аппаратуру типа Термопрофиль , термовизор, термоиндикаторы и т. д.), дополняя ее источниками нагрева, если он необходим, устройством для установки и перемещения контролируемого объекта и другим вспомогательным оборудованием. По такому принципу построена большая часть постов неразрушающего контроля тепловыми методами. В связи с этим тепловые методы обычно применяют в тех случаях, когда невозможно или затруднено применение более отработанных методик ультразвукового, радиационного или электромагнитного контроля. Так, например, эффективно использование теплового контроля для изделий из легких композиционных материалов, когда указанные методы неприменимы из-за значительного рассеяния излучения (ультразвук) или в связи со слабым взаимодействием с материалом контролируемого объекта. [c.209]

В связи с этим приоритет отдан бесконтактным системам контроля, основанным на использовании законов излучения тел с учетом их оптических характеристик. Среди них важное место зантают всевозможные пирометры радиационные, основанные на взаимосвязи между температурой тела и общим потоком энергии, излучаемой этим телом в широком диапазоне длин волн яркостные, учитывающие зависимость яркости излучения тела от температуры в определенном диапазоне частот, и цветовые, основанные на измерении распределения энерпш внутри измеряемого участка спектра в зависимости от температуры. Использование пирометров обеспечивает малую инерционность системы контроля, оперативное управление и высокую точность ( 0,1 + 0,5°). Чувствительность такггх систем, однако, зависит от степени прозрачности окна кристаллизационной камеры, обеспечивающего вывод теплового излучения. В процессе кристаллизации оно может запыляться, что ведет к существенному падению чувствительности системы. Использование же термопар и пирометров в высокоинерционных системах вполне допустимо, поскольку тепловая инерция системы сглаживает температурные возмущения. Указанные датчики обеспечивают условия, при которых вся система не выходит из стационарного состояния. Техническое воплощение высокоинерционных систем не связано с особенными трудностями. Тем не менее, они требуют создания громоздких кристаллизационных установок, что целесообразно при выращивании крупных и особо крупных монокристаллов, или при массовом их производстве. [c.142]

Бесконтактный, дистанционный способ измерения температуры [95] был бы наиболее желателен для определения температуры подвижных частиц в кипящем слое. Этот способ может быть осуществлен при помощи полупроводниковых болометров, фотоэлементов, фотосопротивлений, преобразующих энергию инфракрасных лучей. Для этой группы приборов характерна безынер ционность, больщая чувствительность, достигающая 10 —10 вт/см , и возможность регистрации низких температур. Для измерения высоких температур (700 °С и выше) могут применяться оптические и радиационные пирометры, относящиеся к этому же классу первичных [c.40]

Применение. Оптический пирометр применяется в лабораториях и на промышленных установках для измерения температур выше 750° С. Высокая точность, которую можно получить при тщательных измерениях, позволяет применять эти пирометры в качестве стандартных приборов для экстраполировг Ния температур международной шкалы от точки затвердевания золота вверх, а также использовать их в качестве вторичных образцовых приборов в лабораторной практике. Применение оптического пирометра в промышленности определяется его способностью точно измерять температуру удаленных и труднодоступных объектов. Этот пирометр используется также для градуировки яруг.их приборов, измеряющих температуру (радиационные пирометры и термопары в защитных трубках). [c.383]

В крышку колпака вварена бобышка для установки телескопа радиационного пирометра, контролирующего температуру внутри кюветы. Изображение кюветы фокусируется в плоскости термоэлементов с помощью линзы, также установленной внутри бобышки. Радиационный пирометр проградуирован с помощью оптического пирометра по температуре виутреипей стенки кюветы в интервале 1400—2500° С. В качестве индикатора используется стрелочный милливольтметр. [c.257]

При этих условиях обычная термопара, помещенная в нагревательную камеру, а также оптический, фотоэлектрический или радиационный пирометр, наведенный на дно закрытой с одного конца трубы, находящейся в той же камере, покажут постоянную температуру, промежуточную по отношению к температурам печных газов и соответствующих поверхностей стенок и нагреваемых предметов. По рекомендащ1и Б. Ф. Зобнина, эта температура названа рабочей, и обозначена через 1 . В других печах эта температура может, естественно, быть непостоянной [12.3]. [c.630]

Следует иметь в виду, что при соответствующих тепловых условиях нерегулярная конвекция может вызвать флуктуации температуры до Ю—30° (разд. 5.4) даже при очень совершенном внешнем контроле. При температурах выше 1200 °С трудности возрастают, так как срок службы обычных термопар сокращается, а применение радиационных пирометров затруднено флуктуациями испускания и поглощения излучения в материалах, оказывающихся на пути луча зрения. Температуру можно оценить оптическим термометром, направленным на поверхность расплава или на стенки тигля, но для определения истинной температуры может потребоваться коррекция на испускательную способность (для регулирования коррекция не требуется). Тем не менее нескорректированные пирометрические температуры полезны в том смысле, что их можно сравнивать в дальнейших экспериментах, если уедовия последних идентичны. Интересны двухцветные пирометры, в которых температура оценивается, например, путем сравнения интенсивности двух разных длин волн. Это уменьшает (но не исключает полностью) необходимость введения поправки на испускательную способность, и данные такого пирометра можно использовать для регулирования температуры. Рабин и Ван Ютерт [40] при выращивании тугоплавких веществ использовали прибор, измеряющий поглощение радиочастотного излучения, для поддержания постоянной высокочастотной мощности. [c.195]