Тепловое излучение: Методические указания к лабораторной работе № 3 по курсу "Теория тепловых процессов", страница 3

Лабораторная установка с нихромовым- нагревателем, экраны из нержавеющей стали - 2 шт,  вторая поверхность из стали, термопары хромель-алюмель-4 шт, радиационный пирометр полного излучения. Потенциометр записывающий КСП-4, потенциометр показывающий, автотрансформатор мощностью не менее 4 кВт, амперметр, вольтметр.

3. ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ

Схема установки для изучения законов излучения

1 - нагревательный элемент; 2 - печь с теплоизолирующим корпусом; 3 - крышка; 4 - термопары; 5 - экраны; 6- вторая поверхность; 7 - записывающий потенциометр; 8 - показывающий потенциометр; 9 - радиационный пирометр; 10- защитный экран; 11 - выключатель; 12 - автотрансформатор; 13 – амперметр; 14 – вольтметр.

Установка состоит из печи 2, имеющей нагревательный элемент 1, В специальные прорези печи сверху устанавливаются стальные экраны 5 и вторая поверхность 6, На экраны укладывается крышка 3, Температура поверхности печи и температура экранов измеряется термопарами 4, заделанными в центры экранов и излучающей поверхности печи, с потенциометром 7 и радиационным пирометром 9 с потенциометром 8. Перед радиационным пирометром установлен защитный  экран 10. Включение автотрансформатора 12 осуществляется выключателем 11, для контроля параметров тока в цепь питания нагревательного элемента включены амперметр 13 и вольтметр 14.

4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ И ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Перед включением установки измеряют площади поверхностей эффективного излучения печи, экранов, второй поверхности. Удаляют из печи все экраны и вторую поверхность. Выключателем 11 включают автотрансформатор 12 и устанавливают ток не более 10 - 15 А.

После выдержки, для стабилизации температуры поверхности печи, термопарой с потенциометром 7 три раза замеряют температуру поверхности печи (tп1), одновременно замеряют температуру поверхности печи радиационным пирометром (tрп) 9 с потенциометром 8. Фиксируют ток и падение напряжения на нагревательной спирали. Результаты измерений заносят в табл. 1 в строки «Без второй поверхности и экранов».

Устанавливают вторую поверхность 6 в печь. Для этого снимают крышку 3, в прорези стенок печи ставят вторую поверхность, затем печь накрывают крышкой 3. После выдержки, для стабилизации температуры, измеряют температуру поверхности печи (tп1), температуру  второй поверхности  (tп2) термопарами и температуру второй поверхности 6 радиационным   пирометром ( tрп), также фиксируют ток и падение напряжения на нагревательной спирали. Результаты измерений заносят в таблицу 1 в строки «Без экранов».

Таким же образом проводят эксперимент с одним и двумя экранами, занося результаты измерений в соответствующие строки табл. 1(один экран, два экрана).

Если при установке первого и второго экранов чувствительность радиационного пирометра не достаточна для оценки температуры второй поверхности 6, то в таблицу вносят значения температуры поверхности печи, экрана и второй поверхности, измеренные только термопарами. Температуру окружающей среды (tв) измеряют термометром.

Таблица 1 Результаты измерений