Измерение температур
Реферат - Экономика
Другие рефераты по предмету Экономика
щественно меняться при различных состояниях поверхности излучения и нередко различной температуре. Некоторые значения приведены в табл. 9
Точная оценка значений коэффициента черноты в ряде случаев затруднительна. Наиболее надежные значения действительной температуры реальных тел могут быть получены в условиях, когда значение приближается к единице.
Таблица 8
Разность температур = ТД Тя при различных значениях коэффициента черноты для =0,65 мк
Коэффициент черноты
Коэффициент а• 104
Разность (град) для яркостных температур Тя. К 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 1,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,9 0,048 4,8 7,5 10,9 14,9 19,4 24,6 30,4 0,8 0,101 10,2 16,0 23,0 31,4 41,2 52,5 64,8 0,7 0,161 16,4 25,6 37,1 50,5 66,5 84,7 105 0,6 0,231 23,6 37,1 53,9 73,7 97,0 123,5 153 0,5 0,313 32,3 50,9 74,0 101,5 134 171 212 0,4 0,414 43,6 68,0 99,0 136 180,5 231 288 0,3 0,543 57,5 90,9 133 183,5 244 314 393 0,2 0,726 78,3 131 183 243 339 440 555 0,1 1,040 116 181,5 277 389 525 680 880 0 ????????
Радиационные измерения температуры
Приборы для измерения температуры по плотности интегрального излучения волн всех длин градуируются обычно на излучение абсолютно черного тела и показывают не действительную температуру Тд, реального тела, а более низкую, так называемую радиационную температуру Тр.
Радиационной температурой Тр называют температуру, при которой плотность интегрального излучения абсолютно черного тела равна плотности интегрального излучения реального тела при температуре Тд. Зависимость плотности интегрального излучения от температуры имеет такое же изображение, как и на рис. 8.
Зная радиационную температуру Тр и суммарный коэффициент черноты, можно определить значение действительной температуры ТД тела. По закону СтефанаБольцмана плотность интегрального излучения
Таблица 9 Монохроматический коэффициент черноты излучения при Я,=0,65 мк
МатериалКоэффициен черноты для поверхностинеокисленнойокисленнойСталь твердая, углеродистая0,440,80Сталь твердая хромовая и хромоникелевая0,85Сталь жидкая0,37 Чугун твердый0,37Чугун жидкий (1815К)0,400,70Железо твердое (1300К)0,39Железо жидкое (1800К)0,36Медь твердая0,110,70Медь жидкая0,15Никель твердый0,360,90Никель жидкий 0,37Платина твердая (175QK)0,33Платина жидкая 0,38__Серебро твердое и жидкое0,07Алюмель твердый0,370,87Хромель твердый0,350,78Константан твердый 0,350,84Вольфрам твердый (2400К)0,425Вольфрам твердый (1800К)0,437Уголь и графит (ЗЗООК)0,81
1Уголь и графит (1300К)0,90
0Шлаки жидкие0,65
5Шамот0,70-0,80
для абсолютно черного тела
(21)
для реального тела
(22)
Так как Еч = ЕД, то
(23)
или
(24)
Разность между действительной и радиационной температурами (град]
(25)
Разность между действительной и радиационной температурами приведена в табл. 10.
Таблица 10
Разность температур при различных значениях суммарного коэффициента черноты
Суммарный коэффициент черноты
Разность (град) для радиационных температур Тр , К 1000 1500 2000 2500 1,0 0 0 0 0 0,9 26,5 40 53 66 0,8 57,5 86 115 143 0,7 93 139 186 232 0,6 136 204 272 340 0,5 189 284 378 473 0,4 257 385 514 642 0,3 351 526 702 878 0,2 495 742 990 1237 0,1 778 1167 1556 1945 0 оо оо оо оо
При разности температур t при радиационных измерениях получаются больше, чем при оптических (см. табл. 8). Так как чаще всего , то разности в радиационных измерениях получаются еще больше.
Значения суммарного коэффициента черноты установлены с меньшей степенью точности, чем монохроматического . Кроме того, суммарный коэффициент существенно зависит от температуры (см. табл. 11).
Определение действительной температуры тела по радиационной нельзя считать достаточно надежным методом из-за трудностей оценки . Даже небольшие неточности в оценке могут привести
Таблица 11
Суммарный коэффициент черноты излучения
Материал Температура материала, С Коэффициент черноты Сталь окисленная 20-600 0,8 Чугун жидкий 1300 0,28 Железо литое, необработанное 900-1100 0,87-0,95 Железо свежеобработаниое наждаком 20 0,28 Медь окисленная 50 0,6-0,7 Медь расплавленная 11001300 0.13-0,15 Никель технически чистый, полированный 100 0,045 Никель технически чистый, полированный 200-400 0,07-0,09 Никель окисленный 200-600 0,37-0,48 Платина твердая 100-1500 0,14-0,18 Серебро чистое, полированное 200600 0,020,03 Вольфрам 200 0,05 Вольфрам 600-1000 0,10,16 Вольфрам 1500-2200 0,24-0,31 Уголь 100-600 0,810,79 Шлаки котельные 0100 0,97-0,93 Шлаки котельные 6001200 0,76-0,70 к большим ошибкам в определении разности . Поэтому при систематических измерениях температур одного и того же тела в одинаковых условиях часто ограничиваются оценкой радиационной температуры, не производя пересчетов ее на действительную.
Цветовые измерения температуры
Существует несколько понятий цветовой температуры. Чаще всего под цветовой температурой тела понимают температуру Тц, при которой отношение А интенсивностей излучения абсолютно черного тела для двух произвольно выбранных длин волн равно такому же отношению интенсивностей излучения реального тела для тех же длин волн при температуре ТД.
Обычно сравнивают интенсивности излучения на двух длинах волн в пределах видимого спектра, например, интенсивность излучения красных лучей при длине волны = 0,65 мк с интенсивностью синих лучей при длине волны =0,45 мк или зелёных лучей при длине волны = 0,55 мк. Отношение интенсивностей излучения вполне определенно характеризует температуру (см. табл. 7 и рис. 9). По мере повышения температуры производная dA/dT (рис. 12) приближается к нулю, и измерение температуры по отношению интенсивностей становится в видимом спектре излучения практически невозможным. Это связано с перемещением при высоких температурах максимума интенсивностей излучения на уч