Описание пирометра и схема установки

Для измерения температуры нити лампы накаливания в данной работе используется пирометр с исчезающей нитью. Его устройство показано на рис. 1. Здесь О – объектив; Л – линза, служащая окуляром; Э – электрическая лампочка с волоском, изогнутым полукругом; - дымчатый фильтр; - красный фильтр (); Б – аккумулятор; R – реостат; Г – гальванометр.

Объектив проецирует изображение исследуемого тела в плоскость расположения нити лампы. Фильтр необходим при измерениях, но он может выводиться из поля зрения окуляра при наводке трубы пирометра на объект измерений для удобства фокусировки в белом свете. Введение и выведение осуществляется вращением рифленого кольца на окуляре пирометра. Фильтр вводится при измерении температуры, превышающей 1400 , поворотом кольца, установленного на трубе пирометра. Гальванометр, включенный в цепь нити накала, проградуирован в градусах Цельсия по черному телу. Гальванометр имеет две шкалы: от 700 1400 и от 1200 до 2000 , соответствующих работе пирометра без фильтра и с фильтром . Ток накала нити регулируется реостатом R, вмонтированным непосредственно в стойку пирометра, под его трубой. Изменение сопротивления реостата в процессе измерений осуществляется вращением рифленого кольца, находящегося в передней части окулярной трубы пирометра. Изменяя сопротивление, подбирают такой ток, при котором нить пирометра исчезает на фоне исследуемого тела. При недостаточном накале нить будет темнее предмета, при повышенном – ярче его. Т.к. пирометр проградуирован по черному телу, им определяется не истинная температура исследуемого объекта, а температура того черного тела, излучение которого одинаково с излучением данного тела. Эту температуру называют яркостной (). Она всегда ниже истинной (Т). В данной работе переход от к Т производится с помощью графика 1 (см. на рабочем столе).

На рис. 2 приведена схема электрической цепи лампы. Изменяя реостатом R накал лампы измеряют мощность , потребляемую лампой при различных токах.

Порядок выполнения работы

1. Подготовьте оптический пирометр к проведению измерений. Его схема изображена на рис.3. Здесь 1 – кнопка, при нажатии которой в окуляр пирометра видна горизонтальная нить; 2 – ручка, с помощью которой можно изменять яркость нити; 3 – окуляр; 4 – объектив; 5 – ручка переключения диапазонов.

1.2. Пирометр включить нажатием кнопки (1), поворотом ручки (2) увеличить яркость нити до нормальной видимости.

2.2. Перемещением окуляра (3) добиться резкой видимости нити в поле зрения.

3.2. Пирометр визировать на измеряемый объект, который должен находиться в центральной части поля зрения против указателя. Ручкой переключателя диапазонов установить необходимый предел измерения температуры.

4.2. Положение ручки переключателя диапазонов (5):

I – диапазон измерения 800 – 1400 ;

II – диапазон измерения 1200 – 2000 ;

III – диапазон измерения 1800 – 5000 .

2. Замкните цепь исследуемой лампы. При помощи выпрямителя ВС-24 М установите ток 2,5 А. Запишите в таблицу 1 соответствующее значение напряжения.

3. Перемещением объектива и окуляра пирометра, добейтесь резкого изображения нити лампы и нити пирометра.

4. Нажав кнопку (1) и вращая ручку (2) пирометра, добейтесь уравнивания яркостей нити лампы и нити пирометра. Запишите в таблицу 1 значение яркостной температуры . Измерения повторите 5 раз. Результаты запишите в таблицу 1.

5. Повторите измерения для других значений тока в цепи лампы. Результаты запишите в таблицу 1.

6. Определите среднее значение яркостной температуры для каждого значения тока. Для определения истинной температуры нити лампы к показаниям пирометра нужно добавить поправку, определив ее из графика на рабочем столе.

Таблица 1