Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Основные теоретические положения
Тепловым (инфракрасным) излучением называется излучение, источником которого является хаотическое поступательное, вращательное и колебательное движение молекул. Закон Планка. Спектральная плотность (излучательная способность) теплового излучения абсолютно черного тела (АЧТ) Ме(l, T), Вт / м2, мкм: Ме(l, T) = C1 . l–5 . (exp(C2 / l . T) – 1)–1, где l – длина волны, мкм; Т – абсолютная температура, К; С1 – 3,74 . 10–8 Вт . мкм / м2; С1 – 14388 мкм . К. Закон Стефана Больцмана. Плотность мощности теплового излучения АЧТ во всем спектральном диапазоне: Ме(Т) = sТ4 , где Т – температура окружающей среды, К; s – 5,67 . 10–8 Вт / (м2 . К4). Закон Вина. Длина волны lm, на которой спектральная плотность мощности излучения максимальна: lm(мкм) = 3000 / Т (К). Закон Ламберта. Плотность мощности излучения под углом j к нормали: Мj(T) = . cos j , где – относится к излучению в направлении нормали. Приближение Бэнфорда. В задачах пирометрии удобно пользоваться таким представлением функции Ме(l, T) , в котором зависимости от l и Т разделены: Ме(l, T) = k(l) .. Tn, где k(l) – сложная функция l; n = 5 / b при b £ 2,5, n = 1 + 2,5 . b при b ³ 2,5; b = l / lm. Излучение реальных тел. Закон Кирхгофа. При попадании теплового излучения на поверхность любого реального тела наблюдается эффекты отражения, поглощения и пропускания, причем: r (l, T) + a (l, T) + t (l, T) = 1 , где r, a, t – коэффициенты отражения, поглощения и пропускания. Для АЧТ r = t = 0, a = 1. Для реальных объектов a < 1. Кирхгофом установлено, что реальное тело излучает на тех длинах волн, на которых поглощает, причем: e (l, T) = a (l, T), где e – коэффициент излучения. Таким образом, характеристики излучения реального тела следует рассчитывать по следующим формулам: М¢е(l, T) = e (l, T) . Ме(l, T) ; М¢е( T) = e (T) . Ме (T). (1) Оптическая пирометрия. Из (1) следует, что интенсивность излучения реального тела зависит от e, l, Т, или для конкретных регистрирующих устройств – от e и Т. На использовании функции М¢е( T) = f (e, Т) основана оптическая пирометрия. Наиболее существенным моментом здесь является то, что градуировку пирометров проводят по АЧТ, т.е. по объекту с e = 1. Следовательно, для любого реального тела (e < 1) пирометр будет показывать заниженную температуру. Пирометр полного излучения. Регистрирует излучение во всем (точнее – практически во всем) спектральном диапазоне и показывают радиационную температуру Тр, которая связана с истинной температурой Т соотношением: . Квазихроматический пирометр. Регистрирует излучение в узком спектральном интервале (иногда говорят на одной длине волны, что терминологически неверно) и показывает яркостную температуру Тя: Т = Тя / (1 + а . Тя); . Пирометр спектрального отношения. Регистрирует излучение в двух узких спектральных интервалах и показывает световую температуру: . Пирометр частичного излучения. Такие пирометры обычно используют фотоприемники, чувствительные в относительно небольшом интервале длин волн, поэтому такие приборы показывают радиационную температуру Тр`, значение которой в общем случае находится между Тр и Тя.
Тепловизоры Тепловизор в широком смысле – устройство, предназначенное для визуализации в той или иной форме тепловых полей объектов. В узком смысле в настоящее время тепловизор представляет собой оптико–механический прибор, осуществляющий строчно–кадровое сканирование пространства и регистрирующий собственное тепловое излучение объектов в некотором интервале длин волн, определяемом типом используемого приемника излучения.
|
||
Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 260. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |