Файл: Электрические измерения. Общий курс учебник.pdf

нагретый выступающий конец и рассеиваться в окружающем пространстве. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока температура 'контролируемой среды и температура воздуха различны. На всем пути потока тепла должен суще­ ствовать градиент температуры, который обусловливает возникновение погреш­ ности, т. е. разность температур среды и преобразователя.

Аналопічная погрешность возникает прті потерях тепла в результате лучи­ стого теплообмена преобразователя с окружающими телами (стенкамп, ограни-'

интенсивностью излучения. Количество лучистой энергии, излучаемой при дан­ ной температуре единицей поверхности тела в единицу времени для всех длин

воснову измерения температуры прп помощи оптических пирометров.

Дл я абсолютно черного тела зависимость интегральной интенсивности из­ лучения от температуры тела выражается следующим образом:

где а — коэффициент.

350

На этом законе основано измерение температуры радиационными пиромет­ рами.

Монохроматическая и интегральная интенсивности излучения всякого фи­ зического тела всегда меньше, чем у абсолютно черного тела, при одинаковой температуре.

Д л я физических тел

где г-к — коэффициент монохроматического излучения, меньший единицы; е —- коэффициент интегрального излучения, меньший единицы.

Значения в? и е различных физических тел различны и зависят от многих трудно учитываемых факторов: от состава вещества, состояния поверхности тела,. температуры тела л т. д. Поэтому градуировка пирометров излучения производится по излучению абсолютно черного тела. При измерении температуры физического тела возникает погрешность, которую можно учесть, если известны

окуляр 5. При измерении температуры телескоп направляют на исследуемое тело І , и при этом передвижением объектива и окуляра добиваются получения четкого изображения тела и нити фотометрической лампы в одной плоскости.

Изменяя ток в фотометрической лампе, добиваются совпадения яркости нити и исследуемого тела. Отсчет показаний в момент совпадения яркости про­ изводится по шкале вольтметра, который градуируется в градусах температуры абсолютно черного тела.

Иногда для повышения точности измерения тока или падения напряжения

хроматических лучей, в пирометре предусмотрен красный светофильтр 6, про­ пускающий лучи длиной 0,62 мкм и выше. Человеческий глаз чувствителен к лучам длиной волны до 0,73 мкм. Таким образом, сравнение интенсивностей излучения происходит практически в узком спектре 0,62—0,73 мкм.

Нить фотометрической лампы допустимо накаливать до определенной тем­ пературы (1400° С), а поэтому для расширения продела измеряемых температур в пирометре имеется ослабляющий светофильтр 3, уменьшающий яркость иссле­ дуемого тела в определенное число раз.

Основная погрешность оптического пирометра обусловлена неполнотой излучения реальных физических тел.

Наша промышленность выпускает оптические пирометры, с помощью ко­ торых можно производить измерения в широком диапазоне температур, напри­ мер, ОППИР-017 (800 - 6000° С), ОПК-57 (700 - 6000° С).

351

В радиационных пирометрах интегральная интенсивность излучения вос­ принимается теплочувствптельным элементом (обычно термобатареей). На рнс. 264 показана схема, поясняющая устройство и принцип действия такого пиро­ метра.

Внутри телескопа, имеющего объектив і? и о к у л я р а , расположена помещен­ ная в стеклянной колбе термобатарея из последовательно включенных термопар

а)

10 (через ту же диафрагму 3 и светофильтр 8). Диафрагма 3 перекрывается ко­

Результирующий световой поток Ф, имеющий переменную составляющую, амплитуда которой определяется разностью амплитуд переменных составляю­ щих световых потоков Ф х и Ф 3 преобразуется фотоэлементом в фототок.

Переменная составляющая фототока усиливается усилителем переменного тока 5, выпрямляется фазочувствительным выпрямителем б и в виде постоянного тока направляется в измерительный прибор 7 и лампу накаливания 10.

352

Т а к ші образом, в этом приборе осуществляется компенсационное прео­ бразование. Благодаря отрицательной обратной связи через световой поток

тическим пирометрам, и автоматическую работу, что характерно для радиа­ ционных пирометров.

Пирометр имеет несколько диапазонов измерения. Переход с одного диа­ пазона на другой осуществляется заменой диафрагмы 2.

45.Приборы для измерения геометрических

имеханических величин

Прибор для измерения малых перемещений. В качестве примера рассмотрим прибор с индуктивным преобразователем.

На рис. 266 приведена схема прибора с дифференциальным индуктивным преобразователем. Схема включения преобразователя представляет собой нерав­ новесный мост. Мост питается от стаби­

Д л я измерения сравнительно больших перемещений (до 1 м) с малой погреш­ ностью (0,1—1 мкм) в настоящее время стали применять интерферометры с лазерами.

Прибор для измерения усилий (динамометр). На рис. 267 показано устрой­ ство динамометра для измерения больших усилий с использованием проволочных тензочувствительных преобразователей.

Чувствительным элементом динамометра является круглая пластина 4 с наклеенными проволочныші преобразователями 5. Пластина опирается на цилиндрическое основание 6. Усилие на пластину передается диском 1 с выступом в форме кольца диаметром d. Диск прижат к основанию колпачковой гайкой 2.

1 Туричин A . M . Электрические измерения неэлектрических величин. «Энерг гия», 1966,

353