Установка по определению интегральной поглощательной способности состоит из следующих основных элементов (рис.1): исследуемого образца (лампы с вольфрамовой нитью накаливания) в кожухе 1, блока питания 2 исследуемого образца и оптического пирометра, измерительных приборов 3 и 4, оптического пирометра 5, автотрансформатора 6.
Принципиальная электрическая схема установки представлена на рис.3 в Приложении. В схеме питания оптического пирометра предусмотрена стабилизация напряжения питания, для чего в первичную обмотку трансформатора Тр3 включены стабилитроны.
Схема оптического (яркостного) пирометра, или пирометра с исчезающей нитью, представлена на рис.2. Имеющая форму полуокружности нить лампочки 3 лежит в плоскости, перпендикулярной к оси прибора. Объектив 1 создаёт в той же плоскости изображение исследуемого объекта. Светофильтр применяется при температурах (1400-2000) ˚ С.
Окуляр 4 служит для получения увеличенного изображения нити лампы 3 и исследуемого образца и устанавливается по глазу наблюдателя индивидуально. Гальванометр 5 проградуирован в градусах Цельсия. При использовании дымчатого светофильтра 2, который ослабляет излучение от исследуемого образца, пользуются нижней шкалой гальванометра (в данной работе не используется).
|
|
Температура исследуемых образцов при помощи оптического пирометра определяется следующим образом. Добившись движением объектива 1 вдоль оптической оси пирометра резкого изображения исследуемого образца, при помощи реостата 6, выполненного в виде кольца на лицевой части пирометра, изменяют силу тока, протекающего через лампочку 3, и добиваются того, чтобы верхняя часть нити лампы как бы исчезла на фоне исследуемого объекта. По шкале гальванометра 5, в зависимости от используемого светофильтра, определяют температуру (в данной установке - по верхней шкале).
Если исследуемый объект представляет собой абсолютно чёрное тело, то по накалу лампочки 3 непосредственно измеряют его истинную температуру. Если же объект является серым телом, то пирометром измеряется яркостная температура tЯ, а истинная температура рассчитывается по формуле (12).
. Блок-схема установки. Рис. 1 | 1 – электролампа с вольфрамовой нитью; 2 – выпрямитель; 3 – вольтметр; 4 – амперметр; 5 – пирометр; 6 – лабораторный автотрансформатор. Технические данные измерительных приборов: Амперметр – класс 1,5; предел шкалы 10 А; цена минимального деления 0,5 А. Вольтметр – класс 1,5; предел шкалы 7,5 В; цена минимального деления 0,25 В. Пирометр – цена минимального деления 20 оС. |
(2…2,4) В
Схема оптического пирометра.
Рис.2
1- линза объектива; 2- дымчатый светофильтр; 3- нить измерительной лампы; 4- окуляр; 5- гальванометр; 6- реостат.