м. Тому дані методи отримали назву безконтактних. p> На підставі законів випромінювання розроблені датчики наступних типів:
- датчик сумарного випромінювання (СІ) - вимірюється повна енергія випромінювання;
- датчик часткового випромінювання (ЧІ) - вимірюється енергія в обмеженій фільтром (або приймачем) ділянки спектра;
- датчики спектрального відношення (СО) - вимірюється відношення енергії фіксованих ділянок спектру.
Залежно від типу датчика розрізняються радіаційна, яркостная, колірна температури.
Радіаційної температурою реального тіла Т р називають температуру, при якій повна потужність АЧТ дорівнює повній енергії випромінювання даного тіла при
дійсної температурі Т д . Яркостной температурою реального тіла Т я називають температуру, при якій щільність потоку спектрального випромінювання АЧТ дорівнює щільності потоку спектрального випромінювання реального тіла для тієї ж довжини хвилі (або вузького інтервалу спектру) при дійсній температурі Т д . Колірною температурою реального тіла Т ц називають температуру, при якій відносини густин потоків випромінювання АЧТ для двох довжин хвиль і дорівнює відношенню густин потоків випромінювань реального тіла для тих же довжин хвиль при дійсної температурі Т д .
1.1.7.2 Датчики часткового випромінювання
До даного типу датчиків, що вимірюють яркостную температуру об'єкта, відносяться монохроматичні оптичні пірометри і фотоелектричні пірометри, вимірюють енергію потоку у вузькому діапазоні довжин хвиль.
Принцип дії оптичних датчиків заснований на використанні залежності щільності потоку монохроматичного випромінювання від температури. На рис. 1.4 представлена ​​схема оптичного пірометра з "зникаючої" ниткою, принцип дії якого заснований на порівнянні яскравості об'єкта вимірювання і градуйованого джерела випромінювання в певній довжині хвилі.
Зображення випромінювача 1 лінзою 2 і діафрагмою 4 об'єктива пірометра фокусується в площині нитки розжарювання лампи 5. Оператор через діафрагму 6 лінзу 8 окуляра і червоний світлофільтр 7 на тлі розпеченого тіла бачить нитка
лампи. Переміщаючи движок реостата 11, оператор змінює силу струму, проходить через лампу, і домагається зрівнювання яскравості нитки і яскравості випромінювача. Якщо яскравість нитки менше яскравості тіла, то вона на його фоні виглядає чорною смужкою, при більшій температурі нитки вона буде виглядати, як світла дуга на більш темному тлі.
В
Малюнок 1.4 - Оптичний датчик теплового випромінювання
При рівності яскравості випромінювача і нитки остання "зникає" з співаючи зору оператора. Цей момент свідчить про рівність яркостних температур об'єкта вимірювання і нитки лампи. Живлення лампи здійснюється за допомогою батареї 10. Прилад 9, фіксуючий силу струму, що протікає у вимірювальному колі, заздалегідь проградуирован у значеннях залежності між силою струму і яркостной температурою АЧТ, що дозволяє робити зчитування результату в Вє С.
Фотоелектричні датчики часткового випромінювання забезпечують безперервне автоматичне вимірювання та реєстрацію температури. Їх принцип дії заснована на використанні залежності інтенсивності випромінювання від температури в вузькому інтервалі довжин хвиль спектру. В якості приймачів в даних пристроях використовуються фотодіоди, фотосопротівленія, фотоелементи і фотопомножувачі.
Фотоелектричні датчики часткового випромінювання поділяються на дві групи:
- в яких мірою температури об'єкта є безпосередньо величина потоку приймача випромінювання;
- які містять стабільне джерело випромінювання, при чому фотоприймач служить лише індикатором рівності яркостей даного джерела і об'єкта.
В
Малюнок 1.5 - Фотоелектричний датчик теплового випромінювання
На рис. 1.5 наведена схема фотоелектричного датчика, що відноситься до другій групі. У ньому в якості приймача випромінювання застосовується фотоелемент. Потік від випромінювача 1 лінзою 2 і діафрагмою 3 об'єктива фокусується на отворі 7 в тримачі світлофільтру 5 таким чином, щоб зображення візуються ділянки поверхні випромінювача перекривало даний отвір. У цьому випадку величина світлового потоку, що падає на катод фотоелемента 6, розташованого за світлофільтром, визначається яскравістю випромінювача, тобто його температурою. У тримачі світлофільтру розташовано ще один отвір 8, через яке на фотоелемент потрапляє потік від лампи зворотного зв'язку 17. Світлові потоки від випромінювача 1 і лампи 17 подаються на катод поперемінно з частотою 50 Гц, що забезпечується за допомогою вібруючої заслінки 9. Зворотно-поступальний рух заслінки забезпечується за допомогою котушки збудження 10 і постійного магніту 12. У вибраторе відбувається перемагнічування сталевого якоря ...
