Пирометры частичного излучения.

К данному типу пирометров, измеряющих яркостную темпера­туру объекта, относятся монохроматические оптические пирометры и фотоэлектрические пирометры, измеряющие энергию потока в узком диапазоне длин волн.

Оптические пирометры. Принцип действия оптических пирометров основан на использовании зависимости плотности потока монохроматического излучения от температуры (закон Планка).

На рис.3.11 представлена схема оптического пирометра с “ис­чезающей” нитью, принцип действия которого основан на сравнении яркостей объекта измерения и градуированного источника излучения в определенной длине волны.

Изображение излучателя 1 линзой 2 и диафрагмой 4 объектива пирометра фокусируется в плоскости нити накаливания лампы 5. Оператор через диафрагму 6, линзу 8 окуляра и красный светофильтр 7 на фоне раскаленного тела видит нить лампы. Перемещая движок реостата 11, оператор изменяет силу тока, проходящего через лампу, и добивается уравнивания яркости нити и яр­кости излучателя. Если яркость нити меньше яркости тела, то она на его фоне выглядит черной полоской, при большей темпера­туре нити она будет выглядеть как светлая дуга на более темном фоне. При равенстве яркостей излучателя и нити последняя “исчезает” из поля зрения оператора. Этот момент свидетельствует о равенстве яркостных температур объекта измерения и нити лампы. Питание лампы осуществляется с помощью батареи 10. Прибор 9, фиксирующий силу тока, протекающего в измерительной цепи, заранее проградуирован в значениях зависимости между силой тока и яркостной температурой АЧТ, что позволяет производить считывание результата измерения в °С. Красный свето­фильтр 7 пропускает область с шириной около 0, 1 мкм и с эффективной длиной волны 0, 65 мкм.

В лампе накаливания применяется вольфрамовая нить, которая при высоких температурах начинает интенсивно испаряться. Поэтому для сохранения стабильной градуировки пирометра осуществляют нагрев лампы только до яркостной температуры 1400—1500 °С, а при измерении более высоких температур яркость излучателя ослабляют с помощью поглощающего стекла 3, уста­навливаемого между объективом и лампой.

Данный тип пирометров позволяет измерять температуры в ши­роком интервале от 700 до 8000 °С. Для оптических пирометров промышленного применения в интервале температур 1200 – 2000 °С основная допустимая погрешность измерения составляет ±20 °С. На точность измерения влияют неопределенность и из­меняемость спектральной степени черноты, возможное изменение интенсивности излучения за счет ослабления в промежуточной среде, а также за счет отражения посторонних лучей. Максималь­ное расстояние до измеряемого объекта обычно ограничивают 5—6 м, минимальное расстояние не должно быть менее 0, 7 м.