Măsurarea temperaturii asupra corpurilor în mișcare
Când măsurată pe temperatura suprafeței exterioare este cea mai eficientă metodă de pirometria optic. Când este necesar să se măsoare temperatura în interiorul corpului în mișcare, un senzor dispus în punctul de măsurare, iar apoi principala dificultate constă în procesul de transfer de informații către circuitul de măsurare staționar. Puteți oferi câteva soluții la această problemă.
1. contacte glisante în cazul pieselor rotative. Acestea creează riscul de a introduce în lanțul de măsurare rezistențele de contact variabile parazite e. d. a. natura termoelectric și zgomot.
2. Transformatorul rotativ. Înfășurarea primară - inductor - este plasat pe porțiunea de rotație și conectat la un termocuplu; curent care curge prin ea depinde de joncțiunile de măsurare a temperaturii și de referință. Înfășurarea secundară care este fixată, este ancorată din care este eliminat tensiunea la borne, în funcție de electromotoare Seebeck termocuplu rotative de înfășurare.
3. cuplaj inductiv pasive. Mutarea elementelor plasate pe circuitul constă dintr-un inductor conectat în serie cu un termometru cu rezistență, cum ar fi un termistor. Această bobină trece periodic între două bobine fixe - transmiterea generatorului hrănite și receptor, conectat la unitatea de măsură (Figura 2.3.). Cu cât temperatura, cea mai mică rezistența termistorului și mai semnal de atenuare sesizați primirea bobinei. Avantajul acestei metode este ușurința elementelor în mișcare, ceea ce asigură o fiabilitate și stabilitate.
Fig. 2.3. Măsurarea temperaturii în obiect în mișcare prin cuplaj inductiv pasiv.
1 - termistor; 2 --katushka excitație; 3 - bobinei de preluare.
EXEMPLU caracteristici metrologice. Ca un exemplu, un dispozitiv pentru măsurarea și vizual tija de înregistrare temperatura corpului lagărului prin cuplaj inductiv pasiv (firmă M. C. R.). Acesta are următoarele caracteristici metrologice: Interval măsurare temperatură 75-125 ° C; unghiulară a vitezei de 60h 1200ob / min; direcția de rotație - orice; Influența de schimbare a vitezei unghiulare - nesemnificative; eroare de ± 2 ° C; timpul de stabilizare de 20-30 de secunde.
pirometru optic
senzor de umiditate temperatură meteorologică
pirometria optic - o metodă de măsurare a temperaturii bazată pe relația dintre temperatura corpului și radiația optică (infraroșu sau vizibil), care este emis de acest organism. Senzorii simțirea această radiație, sunt, prin urmare, senzori optici, fotoelectrice sau căldură. Cu toate acestea, având în vedere importanța pirometru optic pentru aplicații industriale, prezent aici pe scurt principiile fizice ale metodei utilizate și procedura de măsurare. Avantajul pirometria optice este că vă permite să se determine temperatura unui obiect fara contact. Astfel, metodele pirometria optice sunt adecvate în particular atunci când condițiile experimentale nu permit utilizarea senzorilor termometrice clasice. Aceste condiții includ:
-- mediu foarte agresiv (industria chimica);
-- materiale, slab conductor termic (plastic, sticlă, lemn);
-- deplasarea corpului (de exemplu, materialul foaie din laminor).
Când temperatura obiectului de testare nu este uniformă, pirometria optic permite obținerea hărții de distribuție a temperaturii (termografie).
Toate corpurile emit spontan și continuu radiație electromagnetică, distribuția de energie în spectrul continuu, care are funcția de temperatură - o radiație termică. Radiația este rezultatul excitației termice cauzate de tranzițiile radiative in atomi si molecule. Legile emisiei acestor radiații sunt stabilite pentru un emițător de perfectă - un corp negru absoarbe toate radiațiile incidente pe ea; radiația termică a unui corp real, în funcție de coeficientul de absorbție este mai mult sau mai puțin apropiată de radiația dintr-un corp negru.
Legile radiatiei corpuluinegru termice. Densitatea spectrală iradianță El, este puterea N- emisă pe unitatea de suprafață emisferică a radiatorului la o lungime de undă L în intervalul de lungimi de undă unitate centrate la l. Iradianță En-- este puterea totală radiațiilor emise în emisfera cu o unitate de suprafata a radiatorului:
O lege fundamentală a radiației termice definește Planck densității spectrale luminanță sursă de energie, care este un corp negru, în funcție de lungimea de undă de L și T temperatura absolută a sursei:
unde c1 = 2rhc2 și c2 = hc / k; h = 6,6261 · 10-34 W · s2 - constanta lui Planck; c # 63; 2.998 x 108 ms-1-- viteza luminii; k = 1,38066 · 10-23 W · s · K-1 - constanta Boltzmann; Valorile și c2 în c1 sistemului SI sunt c1 = 3.7418 · W · 10-16 m2, c2 = 1.4388 · 10-2 m · K.
În practică, deseori folosiți Ștefan - constanta Boltzmann, care se obține prin integrarea legii lui Planck, și dă valoarea luminozității integrantă a sursei de energie la temperatura absolută T:
unde - Stefan - constanta Boltzmann, care este exprimat prin formula y = 2r5k4 / 15c2h3 și deci numeric egal cu y = 5,67 × 10-12 Watt · cm-2 · K-4. Se constată că mai mult de 90% din energia totală emisă în intervalul cuprins între L max / 2 și 5 lmaks
pirometru totală de radiații. Întregul spectru de radiație termică a obiectului (în practică - a părții sale principale) primite de un receptor într-o bandă largă, care este utilizată pentru receptor de radiație termică.
Narrowband (monocromatică) pirometru. O parte din căldura spectrului obiect centrat la o lungime de undă de radiație și având o ordine n0 lățime, alocate de către filtrul optic și este recepționat de către senzorul fotoelectric cu sensibilitate spectrală convenită cu acea lungime de undă lo. ieșire de semnal electric individual de către receptor, este descrisă de
Pirometru la dispariție filament sau pirometru monocromatic (N0 = 0,65 microni). Imagine de lampă cu filament de tungsten este suprapus pe imaginea obiectului. Dacă curent, filamentul de încălzire este stabilit astfel încât luminozitatea sa este egală cu luminozitatea obiectului; și ambele imagini sunt îmbinate. calibrarea preliminară a folosind modelul corpului negru (If = f (T)) pentru a determina emisivitatea obiectului și de a primi o valoare a temperaturii.
pirometru Biocromatică (raport spectral pirometru). Acest termometru poate fi privit ca pirometru double monocromatic folosind două game adiacente radiația de căldură, care este centrat la L1 și L2 lungimi de undă și au aceeași lățime de bandă spectrală.
În conformitate cu expresia semnalului senzorului în cazul pirometrului monocromatice vom avea în acest caz, pentru banda centrata la n1
și centrat în intervalul: