測試技術課件-溫度測量-溫度測量-流速測量(已改無錯字)
2022-09-12 22:53:38 本頁面
【正文】 (六 )感溫元件的響應 接觸式靠 熱交換 測溫，因 熱慣性 而存在 時滯 1)感溫元件的熱慣性 : 2)指示儀表的機械慣性 : 當 t= τ時感溫元件感受的溫度 Tτ為 影響時間常數(shù)的因素 ：感溫元件的質量、比熱容、插入的表面積和表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)等。感溫元件的質量和比熱容越小，響應越快。 在測量瞬時溫度時必須用時間常數(shù)小的感溫元件 。 其他一些溫度測量方法 示溫涂料 (變色涂料 ) 裝滿熱水后圖案變得清晰可辨 變色涂料在電腦內部溫度中的示溫作用 CPU散熱風扇 低溫時 顯示藍色 溫度升高后變?yōu)榧t色 第三節(jié) 非接觸式溫度計 接觸式溫度計： 結構簡單、可靠性好、測量精度高；傳感器須受被測介質腐蝕、氧化等作用，且會破壞被測溫度場分布。 非接觸式： 基于 熱輻射 ；不會破壞被測介質溫度場 ，動態(tài)響應好 。 適于 非穩(wěn)態(tài) 熱力過程測量 、 高溫測量 。 紅外線輻射溫度計外形 激光僅用于瞄準 熱輻射基本概念 低溫 時 ， 物體輻射能量小 ， 主要發(fā)射 紅外線 。溫度升高 ， 輻射能量增加 ， 輻射光譜向短波方向移動 。 ?500℃ 左右時 ， 輻射光譜包括部分 可見光 ； ?800 ℃ 時可見光大大增加 ， 即呈現(xiàn) “ 紅熱 ” ； ?3000 ℃ 時 ， 輻射光譜包括更多的短波成分 ，使得物體呈現(xiàn) “ 白熱 ” 。 輻射測溫的基本原理： 觀察灼熱物體表面的“ 顏色 ” 來大致判斷物體的溫度 。 輻射能的分配： ? 當物體接受到輻射能量以后，根據(jù)物體本身的性質，會發(fā)生部分能量 吸收 、 透射 和 反射 RDA ?????? ?????? RDA1α― 吸收率； τ ― 透射率； ρ ― 反射率。 Q— 輻射能 單位焦耳 (J) 物體分類： ?黑體（絕對黑體） ：照射到物體上的輻射能全部被吸收 ，既無反射也無透射。 ?透明體： 照射到物體上的輻射能 全部透射 過去，既無吸收又無反射。 ?鏡體、白體： 照射到物體上的輻射能 全部反射 出去。鏡體 —— 若物體表現(xiàn)平整光滑，反射具有一定規(guī)律 ；絕對白體 —— 若反射 無一定規(guī)律 。 ? 在自然界中黑體、白體和透明體都是不存在的。一般固體和液體的 透射率 τ 值很小或等于零，氣體的τ 值較大。一般工程材料， τ ＝ 0而 α+ρ =1，稱為 灰體。 ? 從傳熱學角度看，可以人為制造黑體 一、熱輻射理論基礎 由普朗克定律，絕對黑體的 單色輻射出射度 M0λ為 c1為普朗克第一輻射常量； c2普朗克第二輻射常量； λ為波長； T為黑體的熱力學溫度。 ?當波長 λ確定后，只要測定相應波長的 M0 λ值，便可求出溫度 T。 溫度升高，單色輻射出射度增加、峰值向短波長方向移動。 所有波長全部輻射出射度 M0的總和為 σ0為斯忒藩 玻耳茲曼常數(shù)。 上式為絕對黑體 全輻射 定律。 二、單色輻射式光學高溫計 利用亮度 比較測溫：溫度高于 700℃ 會發(fā)出可見光，其 單色亮度 B0 λ 與單色輻射出射度 M0 λ成正比 代入維恩位移公式式，得 當 溫度為 Ts黑體的亮度 B 0λ與 溫度為 T實際物體的亮度 B λ相等時 ， 得 Ts為被測物體亮度溫度 ， 亮度溫度要比物體的實際溫度低 。 須根據(jù) 單色黑度系數(shù) ελ用
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