2.1.Pirometry частично облъчване
По този тип пирометри измерване на температурата на яркостта на обекта са монохроматични оптични пирометри и фотоелектрически пирометри, които измерват потока на енергия в диапазона тесен дължина на вълната.
Операционната принципа на оптична пирометъра се основава на зависимостта на плътността на поток монохроматичен радиация от температурата. В (фиг. 11) е диаграма на оптичен пирометър с "изчезва" резба, принципът на действие се основава на сравнение на яркостта на обекта на измерване и степен радиационен източник в специфична дължина на вълната.
Снимки емитер леща 1 и 2 диафрагма 4 пирометър леща се фокусира в равнината на лампата 5. оператора през отвора 6 на окуляра лещата 8 и червен филтър 7 на фона на тялото на гореща лампа петна. Чрез преместване на плъзгача на реостат 11, операторът променя силата на тока, протичащ през лампата, и постига регулиране на яркостта и осветеността на излъчвателя на спиралата. Ако конецът е по-малко от яркостта на яркостта на тялото, то е на този фон изглежда черна ивица, при по-висока температура нишки тя ще изглежда като ярка дъга на тъмен фон. В случай на равен яркост емитер и конец последният "изчезва" от пеенето на оператора. Тази точка показва равенство на яркост температури от измервания обект и спиралата на лампата. Мощност на лампата е оборудвана с батерия 10. Устройството 9, за определяне силата на тока, протичащ в измервателната верига, в стойности предварително връзката между тока и температурата на яркостта на абсолютно черно тяло, което дава възможност за четене резултат до 0 ° С.
първичен грешка допустим измерване е ± 20 0 ° С. Точността на несигурност измерване и променливост засяга спектрален излъчвателната, евентуална промяна в интензитета на светлината в резултат на затихване в постановка среда, както и поради отражението на външна светлина.
Фотоволтаични частични радиационни пирометри осигуряват непрекъснато автоматично измерване и записване на температурата. Техният принцип на действие се основава на интензивността на емисиите в зависимост от температурата в тесни граници на вълната дължини на спектъра. Като приемници в тези устройства използва фотодиоди, фоторезистори, фотоволтаични клетки и фотоумножители.
Фотоволтаичните частични радиационни пирометри са разделени в две групи:
1) пирометри, което е температурата на обект директно измерване на фототока радиация приемника;
2) пирометри, които съдържат стабилен източник на радиация, фотодетектор с това служи само за означаване на равенството на яркостта на източника и обекта.
В (фиг. 12) показва схема на фотоелектричния пирометъра принадлежащи към втората група пирометри. Тя като радиация детектор използва фотоклетка. Потокът от източника 1 и 2 леща фокусира отвора на обектива 3 на отвора 7 в държача на филтъра 5, така че частта изображение viziruemogo емитер повърхност припокрива тази дупка. В този случай, светлинен поток инцидента на катод 6 фотоклетка, разположен зад цветен филтър, яркост се определя от емитера, т. Е. му температура. Притежателят на филтър е разположен друг отвор 8 чрез което попада върху фотоклетка поток от обратна връзка лампа 17. леко потоци на от предавателя 1 и лампата 17 са последователно подават към катода с честота 50 Hz, което се осигурява от вибрираща вентил 9. движение бутални вентил се осигурява от възбуждане намотка 10 и постоянния магнит 12. намагнитването обръщане настъпва вибратор стомана арматура 11, която е 50 Hz редуващи се полюси на магнита 12 се привличат и се движи вентила 9.
Когато разликата на светлинните потоци на радиатора 1 и лампата 17 ще се появи в настоящата фотоклетка променливия компонент с честота от 50 Hz и амплитуда пропорционална на потоците от данни разлика. Усилвател 13 осигурява усилване на променливата компонента, а детекторът фаза 14 последващо отстраняване. Получената изходния сигнал се подава към лампата, което води до промяна на сегашните крушки. Това ще се случи, докато на катода на фотоклетка светлинни потоци от двата източника са изравнени,. Следователно, настоящите обратна тръба е уникално свързан с температурата на яркостта на обекта на измерване.
верига лампа 17 включени калибрирани съпротивление 16, пад на напрежение, което е пропорционално на тока измерва бързо и потенциометъра 15, снабден със скала температура. Окуляра устройство 4 осигурява накрайник за обект на измерване.
Фотоелектричния пирометри с външни размери от 500 до 1100 0 ° използвани кислород цезиев фотоклетка, и в устройства с мащаб 800¸4000 0 ° С под вакуум цезиев антимон. Комбинацията на последния с червен филтър осигурява ефективна пирометър дължина на вълната 0.65 ± 0.01 mm, което води до съвпадение фотоелектрически пирометър показанията с визуални указанията на оптичен пирометър.
Оптични пирометри, изчезва с нажежаема жичка.
Принципът на работа на оптичен пирометър с изчезващата нишки на базата на сравнението на яркостта на нажежено тяло монохромни радиация с едноцветен яркост прежда емисии специален пирометрично крушка. Схематична диаграма на оптичен пирометър тип OPPIR-017 е показано на Фигура 1а.
Оптичната система на телескопа е пирометър с лещи (1) и окуляра (4). Преди окуляр поставя червен филтър (3). спектрални пропускливост характеристики на цветен филтър се избират с оглед на спектралната чувствителност на окото, така че, когато обектът е видяна през филтър светлина голямото видно яркост ще съответства на дължина на вълната от около 0.65 микрона. Обективът на фокус е крушка пирометрично с волфрамова жичка (5). Нажежаема крушка захранва от батерия; интензивност може да се регулира ръчно чрез реостат (6). От гледна точка на зрителя телескоп вижда част от излъчваща повърхност на тялото на нажежаема жичка (измервания обект), и в този контекст - крушка с нажежаема жичка (1б). Ако яркостта на крушките с нажежаема нишки и не са едно и също тяло, конецът ще се вижда от по-тъмен или по-светъл от фон. Чрез регулиране реостат с нажежаема жичка, като наблюдателят се стреми равенство на яркостта, докато изображението на конеца се слива с фона и да станат неразличими (конци "изчезне"). В този момент температурата на яркост прежда е яркост обект на измерване на температура. Окото е много чувствителна към разликата между яркостта и време на "изчезване" на нишката е заловен с достатъчна степен на сигурност. Отчитащо устройство (8), включен във веригата нишка на примерен пирометър е калибриран съгласно температура или лампи в яркостта ° С температура.
Както бе споменато по-горе, ако измерване обект от неговия излъчвателна е в близост до черно тяло, но показват температура яркост пирометъра е истинската температурата на обекта. Въпреки това, излъчването на реални физически тела не достига излъчването на абсолютно черно тяло. Следователно, за същия яркостта на емисиите, т.е. при същата температура яркост, действителната температура Т действителното физическо тяло да бъде по-висока яркост температура TS, показва оптичен пирометър. Съотношението на истинските и яркост температури определят от израза
където Т и TS - вярно яркост и температурата в градуси по абсолютна скала;
- дължина на вълната на светлината, където измерената температура на яркост (за оптични пирометри обикновено 0.65 цт);
s2 - 1438 см / ° С. - постоянен;
- съотношение излъчвателна (излъчвателна) на истински тялото на дължина на вълната.
Излъчвателна е винаги по-малко от единица и по-голяма от нула и варира в рамките на този диапазон в зависимост от материала, неговото състояние (течно, твърдо вещество) и грапавост на повърхността. Значителен ефект върху коефициента на излъчвателна прави присъствието на филм оксид върху повърхността на горещия метал. Например, въглеродна стомана е 0.65 цт в твърдо състояние = 0.35, течността - 0.37; присъствие на оксид филм върху твърда повърхност на стоманата увеличава излъчвателната на 0.8.
За да се определи истинската температурата на обекта в оптична показания пирометър необходими, за да се направи корекция определя въз основа на формула (1) или таблици, съставен от същата формула. Когато тази корекция сума може да бъде значително. Например, когато излъчвателната = 0.35 и яркост температура 2400 ° С истинската температура 2795 ° С
Колебанията в излъчвателна като функция на състав и температура на метала и състоянието му наблюдаваната повърхност са основен източник на грешки в измерването на температура от оптични пирометри.
За да се избегне прегряване на преждата, температурата не трябва да надвишава 1500 ° С, следователно измерванията в по-висока температура е разположен в предната част на лампа абсорбиращ филтър (7), което намалява видимата яркостта на обект радиация.
Вътрешните пирометри са на разположение с измерване обхвати 1200-3200 и 1500-6000 ° С Областта, в която на устройството може да бъде разделена на две под-групи, в този случай, пирометъра има две скали. Преминаването от една лента към друга се извършва чрез въвеждане или екскреция абсорбиране филтър.
За да се предоставят оптичен пирометър тип OPPIR-017 с двойна употреба алкални батерии ICH-10. Токът в лампата се регулира с реостат. електрически дисплей единица е диференциален ток м с два кадъра, който реагира на промяна в токовата верига за доставки, а напрежението върху параметъра лампа. Това автоматично отчита промяната в съпротивлението на лампа с нажежаема жичка от нейната температура отопление. Настройка време след включване на устройството не надвишава 8в. Резюме допустимата грешка при измерването на температурата на яркост зависи от температурния диапазон и се използва от 1 до 25% от горната граница, скалата на уреда.
Има също оптични пирометри, в които не е визуално правят сравнение на яркостта и обекта прежда и фотоелектрическа устройство, което позволява да се автоматизира и подобряване на точността на измерване на определяне на температурата на яркост. Въпреки това, дизайнът схема на устройството и по този начин значително по-сложно.
2.2. Спектрални радиационни пирометри
Пирометри измерват този тип на цветната температура на обект относителните интензитети на емисиите в две специфични спектрални области, всяка характеризираща се с ефективна дължина на вълната.
В (фиг. 13) показва схема на двуканален спектрален пирометър връзка с (SAR), където превръщането на енергия в електрическа приемане на сигнали, получени от две силициеви фотодиоди. радиация поток на измервателния обект 1 от оптична система, състояща се от лещи 2, и отвора на поле мембраната 3 се предава на смущения филтъра 4. Последният осигурява изолирането на два потока, всеки от които се характеризира с неговия спектър. потоци данни падне до 7 силициеви фотодиоди, съединяващи радиация в фототока преминаващ през съпротивлението R1 и R2, измервателната верига, включени в устройството за вторичен запис - ratiometer. Разликата в съпротивления на напрежението е вход на усилвателя 5, на изхода на който се подава към двигателя обратим 6, който се движи на курсора стрелката и R2 Slidewire скалата относителна поява баланс, което съответства на измерената температура.
Смущения филтър 4 е полупрозрачен огледало, с висока пропускливост в един и висока отражателна способност в друга област на спектъра. Огледалото 8 и 9 осигури визуална окуляр обектив обект измерване върха пирометър. За да се намали влиянието на грешка от температурата на околната среда и се филтрира 4 радиационни детектори 7 са поставени в инкубатор.
РСР използва за измерване на температурите на твърдо вещество и стопения метал в широк температурен диапазон от 300 до 2200 0 ° С и има точност клас 1 и 1.5 (в зависимост от продължителността). Тези пирометри са 3-5 пъти по-ниска методологичен грешка се дължи на промяната в степента на тъмнина на радиатора. Техните показания е много по-малко засегнати от усвояването на междинния среда. Въпреки това, в случаите, когато обектът се характеризират със селективно излъчване (степен на тъмнина при същата температура рязко варира с дължина на вълната), РСР грешка може да бъде по-голяма от грешки радиационните пирометри на други видове. проектите са по-сложни и по-малко надеждни от други устройства.
Свързани статии