[工學]第4章非接觸測溫-文庫吧資料
2024-10-25 00:22本頁面
【正文】 隱絲式光學高溫計的結構和使用方法都優(yōu)于恒定亮度式 ， 所以應用廣泛 。 工業(yè)用光學高溫計分類 隱絲式 利用調節(jié)電阻來改變高溫燈泡的工作電流 ， 當燈絲的亮度與被測物體的亮度一致時 ， 燈泡的亮度就代表了被測物體的亮度溫度 。 3)亮度溫度 Ts ： 當物體在輻射波長為 ? ，溫度為時 T，其光譜輻射亮度 L?和黑體在輻射波長為? ，溫度為 Ts時的光譜輻射亮度 L0?相等，則把Ts稱為這個物體在波長 ?下的亮度溫度。 1 基本工作原理： 亮度溫度 定義： 當被測物體為非黑體，在同一波長下的光譜輻射亮度同絕對黑體的光譜輻射亮度相等時，則黑體的溫度稱為被測物體在波長為 ?時的亮度溫度。 2 由亮度標注溫度時需解決的問題：亮度溫度 1）問題提出： 同樣亮度 L?， 由于物體 ελ不同，所以物體對應的溫度是不同。 一、光學高溫計 由普朗克定律知道，物體的光譜輻射出射率 M?與溫度有關，而 物體在高溫下會發(fā)光，稱亮度，因亮度 L?與光譜輻射出射率 M?成正比， 故通過測物體亮度 L?可求物體的溫度 。 由于采用用肉眼進行色度比較 ， 所以測量誤差與人的經驗有關 。單色輻射高溫計的靈敏度高 精密光學高溫計 用于科學實驗中的精密測試； 標準光學高溫計 用于量值的傳遞 ， 例如 ， 在物質熔點 、 熱容量和相變點的測定中使用 。 缺點：結構復雜，價格昂貴。 ? 比色測溫 定義：測出物體在兩個特定相近波長范圍上的輻射能量之比， 確定被測物體的比色溫度。 缺點：有一定偏差 ? 全輻射測溫 定義：測出物體在整個波長范圍內的輻射能量， 確定被測物體的輻射溫度。 151 12?? ?? )e(cM Tc??? ??4TM ???TcecM ??? ??251???二 、輻射測溫的常用方法 ? 亮度測溫 定義：測出物體在某一波段上的輻射亮度， 確定被測物體的溫度。 由于實際物體不是全輻射體，所以需修正： 1） 光譜輻射出射度 Mλ（普朗克定律）： 2） 維恩公式 3）斯忒潘 — 玻耳茲曼定律 發(fā)射率 ε： 實際物體輻射出射度和同一溫度下全輻射體的輻射出射度之比， 注意： 光譜發(fā)射率 ελ和發(fā)射率 ε，其值在 01之間 ,都 不是常數 , 用實驗的方法測定。 全幅射體的光譜輻射出射度 M0λ（單位： w/m3）與波長 λ和溫度 T關系 ?為波長； c1= *1016()第一輻射常數為普朗克第 c2=*102()，第二輻射常數 使用條件：溫度低于 3000K，波長較短的可見光范圍內，用維恩公式代替 普朗克定律，誤差不超過 1% 1510 12 ?? ?? )e(cMTc?? ?TcecM ?? ? 2510 ???維恩公式 斯忒藩－波爾茲曼定律（全輻射強度定律，也稱為四次方定律） 1） M0與 M0λ 的關系 M0是波長 ? 從 0 ∞ 之間全部光譜輻射出射度的總和 2 ） M0的公式（斯忒潘 — 玻耳茲曼定律 :) 物體的總的輻射出射度與溫度的四次方成正比 σ斯忒藩－波爾茲曼常數 ,*108 W/() ?? dMM ? ?? 0 00410510 12Td)e(cM Tc??? ? ??? ?? ??上式就是輻射式溫度計測溫的理論根據。若物體表現(xiàn)平整光滑，反射具有一定規(guī)律，則該物體稱之為“鏡體”；若反射無一定規(guī)律，則該物體稱為“絕對白體”或者簡稱為“白體”。
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