Значение слова ПИРОМЕТРЫ в Большой советской энциклопедии, БСЭ

ПИРОМЕТРЫ

(от греч. pyr - огонь и ...метр ) , приборы для измерения температуры непрозрачных тел по их излучению в оптической диапазоне спектра. Тело, температуру которого определяют при помощи П., должно находиться в тепловом равновесии и обладать коэффициентом поглощения, близким к единице (см. Пирометрия ) . Распространены яркостные, цветовые и радиационные П. Основным типом является яркостный П., обеспечивающий наибольшую точность измерений температуры в диапазоне 103 - 104 К . В простейшем визуальном яркостном П. с исчезающей нитью ( рис. 1 ) объектив фокусирует изображение исследуемого тела на плоскость, в которой расположена нить (ленточка) эталонной лампы накаливания. Через окуляр и красный фильтр, позволяющий выделять узкую спектральную область около длины волны lэ 0,65 мкм, нить рассматривают на фоне изображения тела и, изменяя ток накала нити, добиваются выравнивания яркостей нити и тела (нить в этот момент становится неразличимой). Шкала прибора, регистрирующего ток накала, прокалибрована обычно в |С или К, и в момент выравнивания яркостей прибор показывает так называемую яркостную температуру ( Tb ) тела. Истинная температура тела Т определяется на основе законов теплового излучения Кирхгофа и Планка по формуле:

Т TbC2/ ( C2 + l эТь Inal,T) , (1)

где C 2 0,014388 м ×К , al, T - коэффициент поглощения тела, l э - эффективная длина волны П.

Точность результата в первую очередь зависит от строгости выполнения условий пирометрия, измерений (al, T ' 1 и др.). В связи с этим наблюдаемой поверхности придают форму полости. Основная инструментальная погрешность обусловлена нестабильностью температурной лампы. Заметную погрешность могут вносить также индивидуальные особенности глаза наблюдателя. У фотоэлектрических П. ( рис. 2 ) этот вид погрешности отсутствует. Погрешность образцовых лабораторных фотоэлектрических П. не превышает сотых долей градуса при Т 1000 |С. Промышленные серийные фотоэлектрические П. обладают на порядок большей погрешностью, визуальные - ещё на порядок большей. Образцовые яркостные П. приняты в качестве основных интерполяционных приборов, определяющих Международную практическую температурную шкалу (МПТШ-68) при температурах выше точки затвердевания золота (1064,43 |С).

Для измерения температуры тел, у которых a ' const в оптическом диапазоне спектра, применяют цветовые П. Этими П. определяют отношение яркостей обычно в синей и красной областях спектра b 1(l1, T)/ b 2(l2, T ) (например, для длин волн l1 0,48 мкм и l2 0,60 мкм ) . Шкала прибора прокалибрована в |С и показывает цветовую температуру Tc. Истинная температура Т тела определяется по формуле

.(2)

Цветовые П. менее точны, менее чувствительны и более сложны, чем яркостные; применяются в том же диапазоне температур.

Наиболее чувствительны (но и наименее точны) радиационные П., или П. суммарного излучения, регистрирующие полное излучение тела. Действие их основано на Стефана - Больцмана законе излучения и Кирхгофа законе излучения . Объектив радиационных П. фокусирует наблюдаемое излучение на приёмник (обычно термостолбик или болометр), сигнал которого регистрируется прибором, прокалиброванным по излучению абсолютно чёрного тела и показывающим радиационную температуру T r . Истинная температура определяется по формуле

(3)

где a T - полный коэффициент поглощения тела. Радиационными П. можно измерять температуру, начиная с 200|С. В промышленности П. широко применяют в системах контроля и управления температурными режимами разнообразных технологических процессов.

Лит.: Рибо Г., Оптическая пирометрия, пер. с франц., М. - Л., 1934; Гордов А. Н., Основы пирометрии, 2 изд., М., 1971.

В. Н. Колесников.

Большая советская энциклопедия, БСЭ.