Файл: Петров И.К. Технологические измерения и приборы в пищевой промышленности учебник.pdf

Магнитная система логометра выполнена так, что магнитная индукция в зазоре между магнитными наконечниками и сердеч­ ником неравномерна и имеет наибольшую величину в середине, а наименьшую у краев. Неравномерность достигается применени­ ем полюсных магнитных наконечников или сердечников специ­ альной формы. К рамкам подводится ток от общего источника питания Е. Направление токов через рамки R\ и R2 таково, что они создают в рамках встречно направленные моменты сил. Вра­ щающие моменты сил рамок соответственно равны (в Н-м)

Исходя из неравномерности магнитной индукции в зазоре между магнитными наконечниками и сердечником, можно запи­ сать:

или

(222)

Выпускается большая номенклатура промышленных логомет­ ров, имеющих широкое распространение практически во всех от­ раслях пищевой промышленности, особенно на хлебопекарных и кондитерских предприятиях, консервных и винодельческих за­ водах, элеваторах, в сахарном производстве.

§ 5. ПИРОМЕТРЫ

Принцип действия пирометров основан на измерении энергии излучения, испускаемого нагретыми телами, без непосредствен­ ного контакта термоприемника с объектом измерения. Преиму-

ществами их является бесконтактность, отсутствие искажения температурных полей и теоретически не ограниченный верхний предел измерения.

Лучистая энергия излучается раскаленными телами в виде волн различной длины. При сравнительно низких температурах

длин. Зависимость между излучаемой энергией и температурой тела выражается законом Стефана — Больцмана, который явля­ ется теоретической основой бесконтактной пирометрии и записы­

т- я

Формулы Планка и Вина являются теоретической основой прин­ ципа действия яркостных пирометров излучения, т. е. пирометров, действие которых основано на измерении яркости нагретых тел. Излучение реальных тел, однако, не подчиняется законам излуче­

так и монохроматическая энергия, излучаемая реальным телом, меньше соответствующей энергии черного тела, поэтому по энер­

которые связаны с так называемыми коэффициентами черноты из­ лучения, показывающими степень отличия излучения реального тела от излучения абсолютно черного тела. Эти коэффициенты всегда меньше единицы.

Трудность измерения температуры тел этими пирометрами за­ ключается в правильном введении поправок на неполноту излу­ чения реального тела. Коэффициенты черноты для различных ма­ териалов приводятся в соответствующих специальных таблицах, но необходимо учитывать, что они могут сильно изменяться в кон­ кретных условиях измерений.

Действие фотоэлектрических яркостных пирометров основа­ но на свойстве фотоэлектрических приборов (фотоэлементов, фотоумножителей, фотосопротивлений) менять фототок в зави­ симости от энергии излучения падающего на них светового по­ тока. Сила фототока (в А)

где а — постоянная прибора, зависящая от его чувствительности, А/К; п—-постоянная прибора, зависящая от его спектральной характеристики.

Фотоэлектрические яркостные пирометры в отличие от пиро­ метров с исчезающей нитью являются автоматическими устрой­ ствами, и проведение измерений с их помощью не требует уча­ стия наблюдателя.

РАДИАЦИОННЫЕ ПИРОМЕТРЫ

В радиационных пирометрах используется тепловое действие полной энергии излучения нагретого тела как в видимой, так и в невидимой частях спектра, вследствие чего эти приборы называ­

ваемая батареей термопар, подается на милливольтметр или на вход электронного автоматического потенциометра 4, где она уси­ ливается и происходит перемещение указателя или записывающе­ го устройства прибора.

Имеется ряд конструкций радиационных пирометров, пред­ назначенных для измерения температуры от 100 до 4000 °С и от­ личающихся оптической системой, схемой включения термопар термобатареи и другими элементами.

Передаточная функция термоприемников радиационных пи­ рометров имеет следующий вид:

Постоянная времени Т различных типов телескопов радиа­ ционных пирометров лежит в пределах 0,12—2,7 с.

Показания радиационных пирометров сильно зависят от со­ стояния объекта, промежуточной среды между объектом измере­ ния и телескопом, температуры окружающей среды и т. п.

Низкотемпературные радиационные пирометры имеют особое значение для измерения температуры пищевых продуктов в про­ цессе изготовления.

ЦВЕТОВЫЕ ПИРОМЕТРЫ

Цветовые пирометры, или пирометры спектрального отноше­ ния, предназначены для измерения цветовой температуры по от­ носительному распределению энергии в спектре излучения нагре­ того тела. Температура оце­

ры будет меняться соотношение яркостей этих излучений. Для нечерного тела отношение яркостей характеризуется выраже­ нием:

рис. 59. Излучение от объекта измерения через объектив / пада­ ет на фотоэлемент 3, перед которым установлен вращающийся диск — обтюратор 2 с вставленными в него двумя фильтрами — красным и синим. Фотоэлемент поочередно освещается то крас­

и в