Описание лабораторного стенда

Лабораторный стенд (рис. 3.14) содержит:

щиток 1 электропитания стенда с автоматами;

калибратор «150 ºС», состоящий из ПИД регулятора 2, нагревателя 3, оснащенного полостями для установки датчиков температуры, пульта управления 4 с копкой «СЕТЬ» и тумблера и поверхностей А и Б;

инфракрасный пирометр;

вилку 5.

 

Рис. 3.14. Схема лабораторного стенда

Порядок выполнения работы:

1. C помощью вилки 5 подключить стенд к электрической сети.

2. Автоматы щитка 1 электропитания стенда установить в положение «Вкл.».

3. Включить питание ПИД регулятора 2 калибратора «150 ºС» кнопкой «Сеть» на пульте управления 4 и установить значение уставки, равное 100 ºС.

4. Включить ПИД регулятор 2 при помощи тумблера на пульте управления 4, начав тем самым разогрев.

5. Дождаться выхода калибратора «150 ºС» на режим.

6. Установить на пирометре коэффициент излучения ε = 1 и из-мерить радиационные температуры Т_{р 1} поверхностей А и Б с расстояния
30 см.

7. Записать результаты измерений в табл. 3.3.

8. Определить коэффициенты излучения ε_А и ε_Б поверхностей А и Б, используя формулу (3.10), и рассчитать Т_{р 2} при вычисленном коэффициенте излучения ε_расч.

9. Установить на пирометре коэффициент излучения ε_А, рассчитанный для поверхности А, и измерить температуру поверхностей А и Б, занесите результаты в табл. 3.3.

10. Установить на пирометре коэффициент излучения ε_Б, рассчитанный для поверхности Б, измерить температуру поверхностей А
и Б, занести данные в табл. 3.3.

 

Таблица 3.3

Обработка экспериментальных данных

Температура калибратора Т, °С _______

Параметры	Поверхность А	Поверхность В
Радиационная температура Тр 1 при ε = 1, °С
Расчетный коэффициент излучения εрасч
Абсолютная погрешность измерения радиационной температуры Δ1, °С
Радиационная температура Тр 3 при εА, °С
Абсолютная погрешность измерения радиационной температуры Δ2, °С
Радиационная температура Тр 4 при εБ, °С
Абсолютная погрешность измерения радиационной температуры Δ3, °С

 

11. Оценить погрешность измерения температуры Т_{р 1} при исполь-зовании расчетного значения коэффициента излучения ε_расч. Объяснить полученные результаты.

12. Установить на пирометре коэффициент излучения ε = 1для поверхности А или Б и измерить температуру этой поверхности с расстояний 100, 200, 300, 400, 500, 700, 1000, 1500 мм.

13. Занести данные в табл. 3.4.

 

Таблица 3.4

Обработка экспериментальных данных  

Температура калибратора Т, °С _________

Коэффициент излучения ε _____________

Расстояние измерения L, мм	Температура поверхности Т р, °С	Абсолютная погрешность Δ, °С
100
200
300
400
500
700
1000
1500

 

14. Автоматы щитка 1 электропитания стенда установить в положе-ние «Выкл.».

15. C помощью вилки 5 отключить стенд от электрической сети.

16. Сравнить результаты с истинной температурой по показаниям ка-либратора.

17. Оценить погрешность измерения на малых расстояниях. Объяс-нить увеличение погрешности на расстояниях более 1000 мм.

18. Сделать выводы.

 

Контрольные вопросы

1. Какое тело называется абсолютно черным, серым?   

2. Назвать области применения пирометров.

3. Перечислить достоинства и недостатки пирометров.

4. Указать средства измерения температуры тел по их тепловому излучению.

5. Какие величины характеризуют тепловое излучение тела в пиро-метрии?

6. Что понимают под яркостной, цветовой и радиационной темпе-ратурой?

7. Пояснить принцип действия оптических, фотоэлектрических и радиационных пирометров.

8. Что является чувствительным элементом у оптических, фото-электрических и радиационных пирометров?

9. Пояснить схему и работу визуального оптического пирометра.

10. Пояснить схему и работу фотоэлектрического пирометра.

11. Пояснить схему и работу радиационного пирометра.

12. Записать выражение для нахождения яркостной, цветовой и истинной температуры тела.

13. Как рассчитывается абсолютная погрешность измерения радиа-ционной температуры?

14. Назвать метрологические характеристики пирометров.

15. Объяснить увеличение погрешности измерения при увеличении расстояния между телом и пирометром.