Учебное пособие Нижний Новгород 2015 Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное

Пирометры

Пирометры – это приборы для измерения температуры, действие которых основано на измерении теплового излучения.

Пирометры предназначены для контроля температур от 100 до 6000 °C. К главным достоинствам пирометров следует отнести возможность проведение дистанционного контроля за температурой объектов, находящихся на значи- тельном расстоянии от прибора, а также отсутствие влияния измерительного прибора на объект исследования. Пирометры подразделяются на пирометры частичного и полного излучения и спектрального отношения.
Пирометры частичного излучения измеряют яркостную температуру объекта. Яркостной температурой нечерного тела, имеющего температуру Т, К, называется такая температура T_я, К, абсолютно черного тела, при которой его яркость (светимость) для узкой области спектра равна яркости (светимости) ис- следуемого тела в той же спектральной области при температуре Т.
Действительная температура объекта измерений находится в следующей зависимости от яркостной температуры измеряемой пирометром [43]:
^ 1  1 ^

T  ^
 ^Tя
^{ ln } , (2.15)
b  _

где λ – длина волны монохроматического излучения, м; b – постоянная Вина,
b = 0,002897 м·К; ε – степень черноты тела для данной длины волны.
К данному типу пирометров относятся оптические и фотоэлектрические пирометры. Рассмотрим наиболее распространенный тип данных приборов – оптический пирометр с исчезающей нитью (рис. 2.6 [29]).
Принцип действия данного пирометра основан на сравнении яркости мо- нохроматического излучения эталонного тела (лампы накаливания) и объекта измерений. Оптическую систему прибора наводят на тело и передвигают объ- ектив с целью получения четкого изображения объекта и нити лампы. Затем включают источник тока и регулируют яркость нити с помощью реостата до тех пор, пока её средняя часть не сольется с освещенным телом. С милливольт- метра снимают показания, соответствующие яркостной температуре T_я.

Максимальная температура, измеряемая оптическими пирометрами, как правило, составляет 1400 °C, что связано с распылением вольфрамовой нити лампы при более высоких температурах. При установке серого светофильтра, обеспечивающего максимальную температуру нагрева нити не более 1400 °C, верхний предел измерений прибора может быть значительно увеличен. В со- временном приборостроении выпускаются пирометры с диапазоном измеряе- мых температур до нескольких тысяч градусов.