Пирометры спектрального отношения

Если рассматривать отношение спектральных энергетических яркостей для двух длин волн, то можно заметить, что это отношение будет изменяться с изменением температуры.

Пирометр, действие которого основано на использовании зависимости от температуры тела отношения спектральных энергетических яркостей для двух фиксированных длин волн, называется пирометром спектрального отношения.

Рис.40.Пирометр спектрального отношения.

Рассмотрим одну из схем такого пирометра (рис.40). Излучение от измеряемого тела 1 поступает в объектив 2 и затем на светофильтр 3 из фосфида индия. Этот фильтр выделяет из всего частотного спектра две волны разной длины (прошедшая через фильтр волна λ₂=1,034 мкм и отраженная волна λ₁=0,888 мкм.). Отраженная волна через зеркало 4 направляется на кремниевый фотоэлемент 5, на котором под влиянием света возникает фото - ЭДС ε_λ1. Проходящая через фильтр 3 волна через зеркало 6 направляется на фотоэлемент 7, на котором возникает фото - ЭДС ε_λ2. Электродвижущая сила ε_λ2 фотоэлемента 7 уравновешивается частью выходного напряжения фотоэлемента 5 на реохорде 8 компенсатора напряжений. Положение движка реохорда 8 пропорционально отношению ε_λ2/ε_λ1, т.е. пропорционально отношению спектральных энергетических яркостей, которое определяется температурой измеряемого тела. Если ε_λ2 не уравновешено на реохорде 8, то на вход усилителя 9 будет поступать сигнал рассогласования, который, будучи усиленным усилителем 9, будет вращать реверсивный двигатель 10, перемещающий движок реохорда 8 до наступления уравновешивания. В цепь фотоэлемента 7 дополнительно подается опорное напряжение к резистору 11 от стабилизатора напряжения 12.

В связи с тем, что излучающие способности реальных тел зависят от степени черноты тела (а она, в свою очередь, может зависеть от температуры, длины волны и состояния поверхности), практически все пирометры излучения градуируются по черному излучателю (излучающие свойства черного излучателя близки к свойствам абсолютно черного тела). Поэтому пирометры показывают какую-то условную псевдотемпературу. В показания пирометра надо вводить соответствующую поправку, учитывающую степень черноты тела.

Существуют пирометры, осуществляющие автоматическое введение поправок, вычисляемых на основе информации, хранящейся в памяти прибора.