Измерение температуры ТЕЛ по излучению

Все тела излучают в пространство энергию в виде электромагнитного теплового излучения (инфракрасные волны, видимый свет).

Интенсивность излучения тела на волне конкретной длины λ характеризуется физической величиной, которая называется спектральной энергетической яркостью В_λТ (она является функцией температуры и длины волны)

На рисунке 36 изображены графики зависимости спектральной энергетической яркости абсолютно черного тела для различных температур (напомним, что абсолютно черным телом называется тело, поглощающее все падающее на него излучение).

Рис.36. Спектральная энергетическая яркость абсолютно черного тела при различных температурах.

Графики этих зависимостей подчиняются закону Планка. Каждый график имеет максимум, соответствующий определенной длине волны. С ростом температуры максимум смещается в сторону коротких (высокочастотных) волн. Положение максимума на спектре зависит от температуры.

Закон Планка установлен для абсолютно черного тела. Реальные тела имеют меньшую излучающую способность, которая определяется коэффициентом поглощения α_λТ. Он зависит от длины волны и температуры тела. Для серого тела коэффициент поглощения α меньше единицы и не зависит от температуры и длины волны (обратите внимание, что именно по этой причине для серого тела при коэффициенте α подстрочные индексы, обозначающие длину волны λ и температуру Т, не пишут). Многие реальные тела по своим излучающим способностям близки к серым телам.

Для серого тела В_λТ=αВ⁰_λТ

Излучающая способность тела по всему спектру характеризуется интегральной энергетической яркостью В_Т (которая зависит только от температуры, поэтому подстрочный индекс λ не пишем):

В_Т= .

2.5.1 МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕЛ ПО ИЗЛУЧЕНИЮ И УСТРОЙСТВО ПИРОМЕТРОВ.

Пирометры предназначены для измерения температур бесконтактным методом. Серийно изготавливаемые пирометры применяют для измерения температур от 20 до 6000 °С. Теоретически верхний предел ничем не ограничен. Таким образом, пирометры применяют, если контактные методы неприменимы (для контактных термометров верхний предел измерения составляет примерно 2200° С) или контакт с измеряемой средой невозможен по другим причинам.