Радиациялық пирометрлер

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

МАЗМҰНЫ

Кіріспе
3

1. Радиациялық пирометрлер
4

2. Радиациялық пирометр модельдері
6

2.1. ТЕРА-50 радиациялық пирометрі
6

2.2. Инфрақызыл радиациялық АКИП-9302 пирометрі
7

2.3. Инфрақызыл радиациялық IR-SA пирометрі
8

3. Есептеу бөлімі
11

Қорытынды
12

Пайдаланылған әдебиеттер
13

Қысқартылған сөздер
14

КІРІСПЕ

Пирометрлер – мөлдір емес дененің температурасын оның спектрінің
оптикалық диапазонында сәулеленуіне байланысты өлшеуге арналған аспаптар.
Өлшенетін дене температурасы жылулық тепе –теңдікте және жұтылу
коэффициенті 1–ге жақын болуы тиіс. Пирометрлердің ең көп таралған түрлері
радиационды,жарықтылық және түсті.
Пирометрді ең алғаш ойлап шығарғандардың бірі Pieter van
Musschenbroeck (1692—1761). Алғашында құрылғы визуалды түрде температураны
қатты қыздырылған обьекттің жарықтылығы,түсі бойынша өлшеуге арналған.
Қазіргі таңда пайдалану аясы кеңейтілген, пирометрдің кейбір түрлері өте
төмен температураларды өлшеуге арналған(0 °C және одан да төмен),мұндай
температурада жылулық сәулеленуді адам көзімен көру мүмкін емес. Әрекет ету
принципі бойынша пирометрлер екіге бөлінеді:бірспектралды және
мультиспектралды пирометрлер.
Бірспектралды пирометрлер сәулеленуін тек бір диапазонда ғана
қабылдайды,былай бола тұра диапазон кең де болуы мүмкін. Ары қарай өлшенген
қуат мәні бойынша тшемпература анықталады. Бірспектралды пирометрлердің
төмендегідей түрлерңі бар
Мультиспектралды пирометрлер (спектралды қатынасты және түсті
пирометрлер ретінде кеңінен таралған) екі немесе одан да көп спектралды
диапазондағы сәулеленуді қабылдайды. Обьект температурасы әрбір
диапазондағы қуаттарды салыстыру нәтижесінде анықталады.

1 Радиациялық пирометр

Пирометрдың барлық түрлері денелердің жылулық шағылысу заңдарына
негізделген температураны өлшеудің контактілі емес оптикалық әдісімен жұмыс
жасайды.

Бұл әдісті қолдану датчикті бақыланатын ортаға енгізуді қажет етпейді.
Бұл агрессивті және 1600(С-тан жоғары мәнді орталар температурасын өлшеуде
қажет. Сонымен қатар пирометрлік датчиктер жылулық инециялылықпен
сипатталады.

Бұл шексіз өлшеу әдісі абсолют қара дененің шағылысу қарқындылығы мен
оның температурасы арасындағы тәуелділікке негізделген.

Кез-келген дененің жылулық шағылысуын шағылысатын уақыт бірлігінен
дененің бетінің ауданын бірлігінің және толқын ұзындығының бірлік
диапазонымен,басқаша айтқанда энергия санымен R( спектрлік тығыздығымен
сипатталады.

Абсолют қара дененің спектрлік жарқырауы мен толқын ұзындығы мына
теңдікпен анықталады:

,
(1.1)
мұндағы ( -толқын ұзындығы; T – абсолют температура; , h – Планк
тұрақтысы; k – Больцман тұрақтысы.
1.1–суретте абсолют қара дененің қисық спектралді жарқырауы келтірілген

1.1–сурет. Абсолют қара дененің қисық спектралді жарқырауы
Датчиктің кіріс шамасына қарай оптикалық пирометрлер былайша бөлінеді:
- Қисықтардың барлық ауданына сай келетін,энергияның барлық шағылысуын
қабылдайтын радиациялық пирометрлер;
- Спектрдің кез–келген тар аймағындағы энергияның сәулеленуін
қабылдайтын жарықтылық пирометрлер;
- 1.1–суретте келтірілген қисықтың кез–келген екі нүктесіндегі
сәулелену қарқындылығының қатынасын өлшеуге негізделген түсті пирометрлер.

Радиационды пирометрлер датчиктері 20-дан 2500(С дейінгі диапазондағы
температураны өлшеуге арналған. Радиационды пирометрлер датчигімен өлшенген
Tр температурасы T, дененің өзінің температурасынан әрқашан да аз болады.
Себебі абсолют қара дененің толық сәулелену энергиясы реалды дененің
шағылысу энергиясынан әрқашан да аз.
,
(1.2)
мұндағы ( – қаралық сәулелену коэффициенті, бұл дененің бетінің жағдайына
негізделген және әр түрлі материалдар үшін 0,04 ден 1,0 аралығында жатады;
,
(1.3)
Тр және Т арасындағы байланыс мына теңдікпен анықталады:
, .
(1.4)
Радиацонды пирометрлер сонымен қатар толық сәулелену пирометрі деп те
аталады. Мұнда сезгіш элемент ретінде тізбектей жалғанған терможұптардан
құралған термобатарея 2 (1.2-сурет), оптикалық жүйе 3 арқылы фокусталатын,
өлшеу обьекттің 1 сәулеленуіменқыздырылатын балқымалар алынады. Пайда
болған ЭҚК-ті градуировкаланған милливольтметр немесе автоматы
потенциометр арқылы 4 өлшенеді.

1.2 - сурет. Радиациялық пирометр
Абсолютті қара дененің сәулеленуінің толық энергиясы мен оның
температурасы арасындағы байланыс мына теңдеумен өрнектеледі
,
(1.5)
Мұндағы ET - Т абсолют температурада 1 секундтағы 1 см2 ауданның
толық сәулелену энергиясы; -5,75 втсм2 град. 4 тең пропорционалдық
коэффициенті;
Абсолютті қара емес денелер үшін
,
(1.6)
Мұндағы - сәулелену коэффициенті.
Радиационды пирометрдің артықшылығы – төмен температураны өлшеуі.
Тіпті қоршаған ортаның температурасынан да төмен температуралы обьекттерді
өлшейді. Соңғы мысалда термобатарея қызбайды,өлшеу обьектпен радиационды
жылу алмасу жүреді.
Радиационды пирометрлер түрлі түсті пирометрлер сияқты температураны
үздіксіз өлшеу және тіркеуге арналған,сонымен қатар автоматты реттеу
жүйелерінде қолданылады. Абсолют қара дененің сәулелену қасиетіне жақын
денелер температурасын өлшегенде негізгі қателік 1%-тен аспайды.
Радиационды пирометрдің көптеген түрлері үшін сәулеленетін обьекттің
диаметрі аз болмауы тиіс. Сәулелену беті аз болған жағдайда
көрсеткіштер мәні де кіші болады. Телескоп пен өлшеу обьекттің арасындағы
мөлдірлік аз болса және телескоптың оптикасының ластануынан қателіктер тууы
мүмкін. Пирометрлерді кездейсоқ әрекеттерден қорғау үшін капильді түтіктер
қолданыладыз. Капильді түтікті отқа төзімді материалдан жасайды.
Заводта өндіріліп шыққанда бұл пирометр қандай температурадағы
обьектті өлшейтіні белгісіз болғандықтан, пирометр датчигі абсолютті қара
дене температурасымен градуировкаланады және Tр өлшеу нәтижесін
мәніне бөлу қажет, мұндағы ( – қаралық сәулелену коэффициенті,бұл шама
радиационды пирометрлер иесімен экспериментальді түрде немесе қосымша
әдебиеттерден анықталуы тиіс.

2 Радиациялық пирометр модельдері

2.1 ТЕРА-50 радиационды пирометрі

ТЕРА-50 радиационды пирометрі қорғаныс арматура элементі
бар,кыздырылған дене бетінің контактілі емес радиационды температурасын
өлшеуге арналған. Телескоп металлургия,машино жасау,химия және тағы да
басқа өндіріс салаларында козғалмайтын және аз жылдамдықпен орын
ауыстыратын обьекттер температурасын өлшеу үшіін қолданылады.
Телескоп температурасы 5-тен 100 °С дейінгі және ылғалдылығы 80 % қоршаған
ортада жұмвс жасауға арналған.
Техникалық сипаттамасы:
өлшенетін температура диапазоны , °С 400 – 2500;
телескоптың визирлеу көрсеткіші:РС-20, РС-25 РК-15 120 115;
телескоптың көрсеткіштерін енгізу уақыты, s, кем емес 10;
телескоптың көру аймағын қорғаныс қабықпен жапқан жағдайда сақтандырғыштың
балқу температурасы, °С 180 – 200;
Масса, kg, кем емес:телескоптың қорғағыш арматура
1,4 12
Габаритті көлемі, mm, кем емес: телескоптың қорғағыш арматура
076x170x104
555x330x270
Номиналды жұмыс арақашықтығы, m 1± 0,02
Телескоптар өлшенетін температураға байланысты келесі
градуировкалармен шығарылады: РК-15, РС-20 и РС-25, сонымен қатар өлшенетін
температура шектері сәйкесінше 400 - 1500°С, 900 - 2000°С и 1200 - 2500°С
тең.

2.2 Инфрақызыл радиационды АКИП-9302 пирометрі

2.2.1 - сурет. Инфрақызыл радиационды АКИП-9302 пирометрі.
Модельдің қысқаша сипаттамасы:
Температураның контактсіз өзгеруі: -32°С ...+535°С;
Базалық қателігі ± 2 %;
Сәулеленудің өзгеру коэффициенті 0,10 ... 1,00;
Оптикалық рұқсаты 12:1;
Терможұп көмегімен температураны өлшеуге арналған құрылымдық канал;
МАКСМИНУСРЕД мәндерінің тіркеу режимі;
HiLow ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.