hősugárzás mérések - studopediya
Minden a fizikai test hőmérséklete nagyobb, mint az abszolút nulla bocsátanak ki hőt luchi.Teplovoe sugárzás - elektromágneses sugárzás által kibocsátott veschestvomza belső energia.
Az intenzitás a hősugárzás gyorsan csökken a csökkenő hőmérséklettel szervekkel. A legtöbb szilárd anyagok és folyadékok folytonos spektrumú sugárzás, azaz a bocsátanak ki hullám hosszúságú # 955;.
Látható humán sugárzás (fény): # 955; = 0,40-0,75 um.
Az infravörös (láthatatlan fény): # 955; = 0,75-400 mikron. Ezután egy rádióhullám-tartományban.
Az ultraibolya fény (láthatatlan): # 955; <0,40 мкм. Далее рентгеновские и гамма-лучи.
mérés azt jelenti, meghatározzuk a hőmérséklet a szervek által hősugárzás, nazyvayutpirometrami sugárzás. A pyrométereket mérésére hőmérséklet-tartományban 300-6000 ° C hőmérséklet mérését feletti 3000 C. pyrométereket gyakorlatilag az egyetlen SI, mint ezek érintésmentes. Elméletileg, a felső határ a mérési pirométerek korlátlan. A pirométer elsősorban a látható fény és infravörös.
Hőmérséklet mérés szerveket a hősugárzást törvények alapján származtatott dlyaabsolyutno feketetest. Ha a külső testfelület cseppek sugárzó energia fluxus F, ez részben felszívódnak Fp visszaverődik és telt LDF Phot. A kettő közötti arányt az tulajdonságaitól függ a test és különösen, az állam a felülete (érdesség, színhőmérséklet). Ha a test elnyeli a beeső sugárzási fluxus rá, elnyeli a tokoeffitsient és test nazyvayutabsolyutno fekete.
Valódi testek nem teljesen fekete, és csak egy részük az optikai tulajdonságai közel állnak hozzájuk, például korom olaj, platina, fekete, fekete bársony a látható fény tartományban vannak # 945;, egy kicsit más, mint 1.
A külső felülete a test nem csak elnyeli, hanem bocsát ki saját fényt, a hőmérséklettől függően.
Összhangban a törvény Kirhgofaizluchatelnaya képessége szervek arányos az abszorpciós együtthatót. Mivel az abszorpciós együtthatója feketetest # 945; abs.ch.t. = 1, akkor van egy maximális emissziós.
A sugárzás pirometriával mivel a mennyiség jellemzi a termikus sugárzás szervek használják besugárzott (emissziós) és az energia fényesség (ragyogás). Így meg kell különböztetni a teljes és spektrális fényerő és a fényerő.
Kevesebb polnoyenergeticheskoy fényesség megérteni a teljes (integrált) felületi sűrűsége kisugárzott teljesítmény.
Energia test nazyvaetsyamoschnost fényerő ebben az irányban a sugárzás egységnyi szilárd szögben egy vetítési testfelület egységnyi területre jutó merőleges síkban ebbe az irányba. Az energia az alapvető fényerőértéket, közvetlenül érzékeli az emberi szem, valamint az összes pirométer, alapján mért hőmérséklet a hőmérsékleti sugárzás.
Minden igazi test által az abszorpció mértéke a sugárzó energia különbözik a fekete test és abszorpciós koefficiense kisebb, mint egy. Az emissziós igazi test is eltér az emissziós fekete test, és lehet jellemezni teljes emissziós # 949; és spektrális # 949; # 955; .
A tényleges test ugyanazon a hőmérsékleten különböző emissziós. értékelését, amelyek termelnek viszonyítva emissziós a feketetest (* szimbólum kifejezés egy fekete test)
ahol # 949; # 955; spektrális emissziós együttható (foka feketeség monokromatikus sugárzás);
# 949 - a teljes sugárzási aránya (emissziós összesen sugárzás);
E # 955;. E # 955; * - spektrális besugárzott;
A # 955;. A # 955; * - spektrális sugársűrűsége (a szem);
E, E * - teljes besugárzott.
# 949; # 955; egy a hullámhossz függvénye # 955; és hőmérséklet T. A test, amelynek # 949; # 955; Ez nem függ a hőmérséklettől és a # 955;, az úgynevezett szürke.
A kapcsolat a spektrális besugárzott felületi E # 955 abszolút fekete test; *. a hőmérséklete T és a hullámhossz # 955; ustanavlivaetsyazakonom szíj (lásd 1.17).
Ez a tény megállapítja a mérésének lehetőségét egy testhőmérséklet annak spektrális fényerő nagy érzékenységgel.
A grafikon (ábra 1.17), hogy a # 955; max növekvő hőmérséklettel csökken. Csökkenő a maximális hőmérséklet egy feketetest sugárzási energiát a forgalmazási irányába van eltolva, a hosszú hullámhosszú tartományában a spektrum.
Ábra 1.17 - A család a görbék E # 955; *. szerint épült Planck törvénye
Ezt a bázist mérésére a fényerő hőmérsékleten szervek infravörös régiójában a spektrum.
Az igazi testek, amelyek mindegyike saját # 949; # 955;
Eslirealnye szervek hőmérséklete azonos. Ez annak köszönhető, hogy a különbség # 949; # 955; A izmerennyeznacheniya # 955; változik. amely nem teszi lehetővé, hogy egyetlen üzemi egységet, kalibrált értékeket az aktuális hőmérséklete különböző tárgyakat. Ebben a tekintetben, a skála a hőmérő kell kalibrálni sugárzása feketetest.
Mivel a emissziós valódi testek kisebb, mint a fekete, a pirométer adat nem felel meg a tényleges hőmérséklet a valóságos test, és ad egy feltételes hőmérséklet, ebben az esetben az úgynevezett fényerő hőmérsékleten.
Fényesség hőmérsékletét egy igazi test nevezzük feketetest hőmérséklet, amelynél a spektrális fényerő B * (# 955;, Tg) egyenlő a spektrális fényerő a valós test B (# 955;, T) annak tényleges hőmérséklet T.
Használata (1.31) (1.32) (1.33), megkapjuk
Úgy látszik, hogy a fényerő hőmérséklet mindig alacsonyabb, mint a tényleges hőmérséklet miatt # 949; # 955; <1.
Mérő készülék fényerő hőmérsékletek a látható része a spektrum, és tipikusan nazyvayutopticheskimi fotoelektromos pirométer.
Amint az ábrából látható 1,17, maximum hőmérséklet-emelkedés a sugárzási energia-eloszlási görbe a spektrumból eltolódik a rövidebb hullámhosszak. Hullámhossz # 955; max. megfelel annak a legnagyobb az energia-eloszlási görbe a spektrumát feketetest sugárzási kapcsolódik az abszolút hőmérséklet T arányt
gdeb - állandó egyenlő 2896 m K.
Kapcsolatban (1,35) néven ismert Wien-féle eltolódási törvény. A pontozott vonal (lásd. Ábra 1.17) áthaladó maximumai görbék megfelel Wien-féle eltolódási törvény.
A látható része a spektrum offset # 955; max ezért újraelosztása energia változása okozta testhőmérséklet változáshoz vezet a színe. Ez volt az alapja suschestvuyuschiemetody mérő testhőmérséklet. alapuló változás a áramelosztó a hőmérséklet a részét a sugárzási spektrum, nazvattsvetovymi módszerek. Hagyományos test által mért hőmérséklet ezen módszerek az úgynevezett színhőmérséklet.
A legszélesebb körben alkalmazott a meglévő mérési módszerét a kapott színhőmérséklet a látható része a spektrum kapcsolatban energetikai fényerő két spektrális tartományban.
Színhőmérséklet (Tc) olyan feketetest hőmérséklet, amelynél az arány a saját spektrális energia fénysűrűségeket hullámhosszon # 955; 1 és # 955; 2 arány egyenlő a spektrális fényerő a valós test ugyanazon a hullámhosszon és annak tényleges hőmérséklete T.
Köztudott, hogy a. Tekintettel (1,31) (1,32) (1,33), azt kapjuk,
Gyakorlatilag szürke vizsgálni a valós test kerámia, fém-oxidok, tűzálló, gránit és egyéb módszer előnyeit színes nyilvánvalóak, hiszen a fényerő hőmérséklet mindig ellentétben a színét az alábbi érvényes ..
Nívó színhőmérséklet relatív spektrális energia fényerő készült nazyvatpirometrami spektrális arány, vagy színes pirométer.