Интегральные тепловые приемники

Рис. 31. Радиационный пиро­метр: 1- объектив. 2 - зачерненная пла­стинка, 3 - батарея термопар, 4 –милливольтметр.

Интегральный тепловой приемник представляет собой метал­лический диск (рис. 31), с которым контактирует термочувствительный элемент, измеряющий фактическую температуру этого диска. Ра­бочая поверхность указанного диска покрывается слоем черни, который поглощает почти все падающее на него излучение. Вы­ходной электрический сигнал пропорционален мощности падаю­щего на рабочую поверхность диска излучения и не зависит от спектрального состава этого излучения.

Существуют приемники излучения, выполненные в виде по­лоски из двух различных металлов, образующих термопару. Суще­ствуют также приемники излучения, выполненные в виде поло­ски или стержня из металла или полупроводника, который изме­няет свое сопротивление в зависимости от температуры. В послед­нем случае такой преобразователь называется болометром.

Для уменьшения потерь тепла на конвекцию тепловой прием­ник может быть установлен в стеклянный баллон, из которого откачивается воздух. Это повышает точность преобразования, а чувствительность такого датчика возрастает в 10 и более раз. В бал­лоне предусматривается окно из кварца, прозрачного для ультра­фиолетового и инфракрасного излучений.

Пирометры излучения пред­назначены для бесконтактного измерения температуры по тепловому излучению нагретых тел. Необходимо только обеспечить такие условия, чтобы тепловое излучение объекта, температура которого измеряется, попадало в объектив пирометра. Наиболее рас­пространены радиационные пирометры.

Действие радиационного пирометра основано на из­мерении всей энергии излучения нагретого тела. Схема такого пирометра приведена на рис. 31. Лучи от нагре­того тела объективом 1 фо­кусируются на зачерненной пластинке 2 и нагревают ее. Температура пластинки при этом оказывается пропор­циональной энергии излуче­ния, которая, в свою оче­редь, зависит от измеряе­мой температуры. Для из­мерения температуры пла­стинки обычно применяют батарею последовательно включенных термопар 3, э. д. с. которой может быть из­мерена милливольтметром 4 или потенциометром.

Радиационные пирометры РАПИР применяют для из­мерения температур от 100 до 2500° С.