Оптическая пирометрия: Методические указания к лабораторной работе, страница 2

Наименьшей точностью обладают радиационные пирометры.

Методика измерений.

Температурную зависимость получают путем измерения температуры тела на расстоянии и контактным способом. Для этой цели используют прибор для проверки инфракрасной камеры, которой может измерять температуру тела на расстоянии в ограниченном диапазоне длин волн (0,656 + 0,008 мкм) и контактного термометра. Измеряя температуру поверхности тела, можно определить, какие процессы идут внутри тела. Произведя калибровку двух приборов для измерения температур, убеждаемся, что температурная зависимость контактного и ртутного термометров линейная. Такая же зависимость получается при измерении температуры с помощью контактного термометра и прибора для проверки инфракрасного излучения. Сравнивая графики, которые строятся по данным измерений, убеждаемся в том, что график зависимости «белого тела» не совсем линейны, т.к. белое тело обладает большей отражательной способностью.

Схема лабораторной установки.

Цилиндр: 5

2222

2222

₂

1. Электронный термометр.

2. Датчик электронного термометра.

3. Исследуемое тело.

4. Инфракрасное (ИК) излучение.

5. Бленда (светозащитная труба).

6. Фокусирующее зеркало.

7. Приемник ИК излучения.

8. Электронный блок индикации оптического пирометра.

Порядок выполнения лабораторной работы и обработка результатов измерений.

1. Произвести калибровку контактного термометра. Для этого нужно нагреть воду до температуры кипения. За тем поместить в сосуд с водой ртутный термометр и контактный термометр. Градуировку проводить через каждые 3^оС. При этом желательно начинать с 70^оС, т.к. температура воды со 100^оС будет быстро падать до 75^оС. Сделать 9 – 12 измерений. Полученные результаты измерений занести в таблицу 1. По результатам табл.1. построить поверочную кривую (зависимость температуры контактного термометра от температуры ртутного термометра)

Таблица 1. Калибровка контактного термометра.

Ртутный термометр Т_р , ^оС	Контактный термометр I, мкА
75
72
69
66
63
60
57
54

2. Закрепить датчик электронного контактного термометра на поверхности исследуемого тела.

3. Подключить к сети через ЛАТР систему нагрева исследуемого тела, установив на вольтметре ЛАТРа напряжение 100 В.

4. В процессе нагревания тела снять показания контактного

термометра и оптического пирометра по соответствующим приборам. Результаты занести в табл. 2 и вычислить абсолютную и относительную погрешность измерения температуры.

5. Повторить измерения, указанные в п.4, для белого тела. Для этого исследуемое тело закрасить мелом. Данные занести в табл.3, где ΔТ – абсолютная погрешность и ΔТ/ Т_к – относительная погрешность (см. табл.2 и 3)

Таблица 2. (Для черного тела)

Контактный термометр Т_к, ^оС	Пирометр Т_п, ^оС	ΔТ= Т_к - Т_п	ΔТ/ Т_к
21
24
27
30
33
36
39
42
45

Таблица 3. (Для «белого» тела)

Контактный термометр Т_к, ^оС	Пирометр Т_п, ^оС	ΔТ= Т_к - Т_п	ΔТ/ Т_к
44
47
50
53
56
59
62
65
68

Контрольные вопросы:

Что такое «абсолютно черное тело»?
Запишите формулы для закона Стефана – Больцмана и закона смещения Вина. Справедливы ли данные законы для теплового излучения любых тел?
На чём основаны пирометрические методы измерения температуры?
Какие виды пирометров существуют?
Проанализировать источники погрешности измерения для различного вида пирометров.
Какие пирометры обладают наилучшей точностью измерения и почему?
Как измерялась температура поверхности Солнца?
Приведите примеры использования в технике пирометрических методов измерения температуры.
Для чего нужна бленда (светозащитная труба)?
Можно ли с помощью оптического пирометра измерять температуру тел с зеркальной поверхностью.

Литература:

1. Спектор С.А. «Электрические измерения физических величин».

Л.: Энергоатомиздат, - 1987.

2.Савельев И.В. Курс общей физики т.2.М.: Наука, - 1978.

3.Трофимова Т.И. «Курс общей физики» М.: Высшая школа, - 2000.

Содержание.

стр.

Цель работы…………………………………………….......................3

Введение……………………………………………………………….3

Методика измерений………………………………………………….8

Порядок выполнения работы…………………………………….......9

Контрольные вопросы……………………………………………….11

Литература…………………………………………………………...11

Учебно-методическое издание

Евгений Анатольевич Подпалый

Маргарита Ивановна Дубинина

Евгений Васильевич Васильев

Виктория Юрьевна Шахова

Оптическая пирометрия

Методические указания к лабораторной работе №404 по дисциплине «Физические основы измерений»

Подписано к печати – Формат 60 84/16

Усл. Печ. Л. – Заказ №

Изд. № Тираж 200 экз.

Цена –

127994, Москва, Типография МИИТа

ул. Образцова, 15

1 2

Скачать файл