2014-02-24
992
Оптико-электронные приборы и системы
Литература
1. Аксененко, М.Д. Приемники оптического излучения: справочник / М.Д. Аксененко, М.Л. Бараночников. - М.: Радио и связь, 1987. - 296 с.
2. Богданов, Э.О. Фоторезисторы и их применение: учебное пособие / Э.О. Богданов. - Л.: Энергия, 1978. - 144 с.: ил.; 1 ил. с.
3. Источники и приемники излучения / Г. Г. Ишанин, Э. Д. Панков, А. Л. Адреев, Г. В. Польщиков - СПб.: Политехника, 1991. - 240 с.
4. Кайдалов, С.А. Фоточувствительные приборы и их применение. Вып. 1214: справочник / С.А. Кайдалов. - М.: Радио и связь, 1995. - 120 с.
5. Якушенков, Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов: учебник для приборостроит. спец. ВУЗов / Ю. Г. Якушенков. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1989. - 359 с.
Далее будут рассмотрены некоторые оптико-электронные приборы, в частности приборы для измерения температуры бесконтактным способом – пирометры.
Яркостные пирометры основаны на сравнении в узком участке спектра яркости исследуемого объекта с яркостью образцового излучателя. В качестве образцового источника яркости используются лампы с плоской вольфрамовой нитью.
|
|
|
Устройство датчика яркостного пирометра показано на рисунке 29. Датчик представляет собой телескоп с объективом 2 и окуляром 6. Для ограничения полосы частот перед окуляром размещен красный светофильтр 5. Экспериментатор наблюдает исследуемый объект 1 через окуляр, ослабляя его яркость клином 4, и сравнивает интенсивности излучения измеряемого тела и образцового источника. Измеряемая температура определяется по шкале оптического клина в момент установления яркостей. Прибор имеет два предела измерения: при более высоких температурах последовательно с оптическим клином вводится нейтральный светофильтр 3, позволяющий расширить пределы измерения яркости.
1 – исследуемый объект, 2 – объектив, 3 – нейтральный светофильтр,
4 – оптический клин, 5 – светофильтр, 6 - окуляр
Рисунок 29 – Устройство датчика яркостного пирометра
Сравнение яркостей производится по наблюдению нити образцового излучателя на фоне исследуемого тела. Если яркость тела больше яркости образцового излучателя, то нить накаливания видна в виде черной нити на ярком фоне. В противном случае заметно свечение нити на более бледном фоне исследуемого тела. При равенстве яркостей нить не видна, поэтому такие пирометры часто называют пирометрами с исчезающей нитью.
Яркостные пирометры обладают погрешностью от неполноты излучения – измеряемая ими температура Tl отличается от истинной T. Связь между ними определяется выражением
,
где el – монохроматический коэффициент излучения на длине волны l, С2=1,43879·10-2 м·К. В диапазоне длин волн от 0,6 до 0,7 мкм значение el для различных материалов изменяется от 0,03 до 0,7 и зависит от состояния поверхности тела. Влияние коэффициента излучения на температуру составляет 15-25% и может быть учтено градуировкой прибора в рабочих условиях.
Достоинством яркостных пирометров является независимость показаний от расстояния до излучающей поверхности и ее размеров.
