измеряемых потоков 0-2000 Вт/м, диаметр лучевоспринимающих пластин 34,1 мм, коэффициент поглощения пластин 0,96,термическое сопротивление датчиков 0,8 10 ЗмК-Вт-1, сопротивление нагревателей 500 Ом, чувствительность 0,036 мВ/Шт-м), постоянная времени 2,5 с, погрешность измерений 1,5%. Термобатарея объемом около 0,5 см содержит 5 10 спаев гальванических термопар. По изложенному принципу разработан приемник лучистой энергии РАП-11. Его характеристики: измеряемые тепловые потоки 5-15 000 Вт/м, чувствительность 0,02 мВ/(Вт-м=),

Рис. XIV.33. Абсолютный радиометр с повышенным коэффициентом поглощения [16].

Рис. XIV.34. Схема абсолютного двустороннего радиометра:

/-термобатарея; 2-пластина из алюминия; 3 - электрические нагреватели; 4 - кожух проводников [19].

постоянная времени в вакууме 2,5 с, погрешность измерения 2,5%

Радиометр-зонд (рис. XIV. 35) предназначен для измерений в агрессивных средах. Для защиты приемной площадки применен принудительный обдув. Параметры прибора: чувствительность 1,8 10~ (В-м2)/Вт, угол раскрытия 1 s 12, или 5°, минимальный размеплощадки визирования 12 X 12 мм, инерционность 10-

Радиометр полного поглощения РПП-1-04 [20]. Предназначен, как и радиометр-зонд, для измерений лучистых тепловых потоков в топках, камерах сгорания с автоматизированными системами управления тепловыми режимами. Приемный э.пемент - коническая полость с коэффициентом поглощения более 99%. Измеряемые тепловые потоки 0,1-600 kBt/mS чувствительность 10-ЗмВ/(Вт-м=), погрешность измерения 5%. Для охлаждения используется проточная вода. Варианты радиометров описаны в работах [75, 100].

Пирометры - приборы для бесконтактного излчрения температуры, принцип работы которых основан на зависимости энергии равновесного излучения от температуры поверхности измеряемого

объекта. Пирометры разделяют на два основных класса - энергетические и спектрального распределения. У энергепнеских пирометров использована зависимость энергетической яркости от температуры, у пирометров спектрального распределения - зависимость распределения спектральной плотности энергетической яркости от темпер.атуры. В пирометрах полного излучения применяют ие-селективные приемники излучения, в том числе и термоэлектрические. Если коэффициент поглощения приемной площадки приемника в широком диапазоне длин волн близок к единице, то для определения температуры с достаточной степенью точности может быть использован закон Стефана-Больцмана

Ev, = ce (Ti-Ti),

где Cg - постоянная Стефана-Больцмана, е - коэффициент, излучения поверхности измеряемого объекта, - температура измеряемого объекта, Ti- температура поверхности приемной площадки термобатареи, - энергетическая яркость излучения. Поскольку возникающий в термобатарее перепад температуры и, соответственно, термоЭДС Е пропорциональны то для Ео= 1 путем градуировки представляется возможным найти однозначную зависимость Е = E(Ti). ТермоЭДС регистрируется из-

Рис. XIV.35: Схема узкоугольного радиометра-зонда:

/ - трубка затворного воздуха; 2 - штуцеры охлаждающей воды; 3 - визирное устройство; 4-пробка; 5 - датчик; 6 - корпус с воздушными клапанами; 7-входная диафрагма [15].

мерительным устройством, проградуированным в°С. Еслиео=г£=1, используют поправочную формулу

(XIV.20)

где Ti,- истинная температура, Тр - радиационная температура, полученная при измерении прибором, k - коэффициент, показывающий, насколько суммарная яркость измеряемого объекта меньше суммарной яркости при ео= 1 (абсолютно черного тела). Коэффициент k определяется отдельно, например путем одноразового измерения при известной температуре излучающей поверхности.

Свойства пирометров описываются следующими основными параметрами: интервалом измеряемых температур, °С; основной погрешностью (%) и дополнительной погрешностью, вызванной изменением температуры корпуса пирометра (%); быстродействием, с; показателем визирования, равным отношению диаметра входного окна пирометра к расстоянию до измеряемого объекта. Требования к параметрам пирометров установлены ГОСТ 6923-74 [105].

Паражтры наиболее распространенных отечественных пирометров

Разработаны НПО Термоприбор . Приборы типа ППТ являются первой очередью разработки АПИР-С,

По параметрам пирометры разделяют на широкоугольные (с большим коэффициентом визирования, превышающим 1 : 16) и узкоугольные (с малым коэффициентом визирования, меньшим 1 : 16); на малоинерционные (< 0,5 с), среднеинерционные (до 2 с) и инерционные (> 2 с). По способу применения пирометры разделяют на стационарные и переносные; по применяемой оптической системе - на линзовые, зеркальные, световодные.

Параметры наиболее распространенных пирометров полного излучения отечественного производства приведены в табл. XIV. 5, их схемы - на рис. XIV. 36-XIV. 38.

Параметры пирометров, разработанных различными зарубежными фирмами в последние годы, приведены в табл. XIV. 6.

Помимо серийно выпускаемых, разработаны многочисленные пирометры специального назначения, изготовленные в единичных экземплярах или малыми сериями.

Среди них пирометры для измерения температуры проволок: Пиронит-018 -пределы измерения 100-400° С, основная погрешность 5%, быстродействие не более 4 с, диаметр проволок от 2 до 6 мм; Пиронит-028 - пределы измерения 200-500 С, основная погрешность 5%, быстродействие не более 4 с, диаметр проволок от 0,5 до 2 мм. В приборах применена прямоугольная оптика. Приборы разработаны в НПО Термоприбор .

Пирометр ИКТЭРЛ-2 [63, 66] разработан в ЛЭТИ. Дальнейшее развитие конструкция получила в приборе ИКТЭРЛ-3 [51]. При-

Таблица XIV-5

выполненной в НПО Термоприбор (серийиыП выпуск с 1978 р.).

менен термоэлектрический приемник с площадкой диаметром 3 мм сопротивлением 100 Ом и чувствительностью 1,3-1,4 В/Вт. Схема прибора приведена на рис. XIV. 39. В усовершенствованном приборе применен отражающий зеркальный объектив и приемник чувствительностью 3 В/Вт, электрическим сопротивлением 90 Ом, постоянной времени 1 с; показатель визирования 1 : 100 [13].

Пирометр для измерений температуры биологических объектов

81астений) [67]. Конструкция прибора приведена на рис. XIV. 40. змерение температуры термобатареей проводится относительно корпуса прибора. Температура корпуса измеряется обычным термометром. Чувствительность батареи 0,6 В/Вт, постоянная времени т 4 с, точность отсчета температуры ±0,1 К. При бесконтактных измерениях температуры повышение чувствительности достигается, если приемная площадка термобатареи расположена на небольшом расстоянии от измеряемой поверхности. Дополнительному переносу тепла от измеряемого объекта к приемнику в этом случае способствует конвективный теплообмен [65]. В приборе применена батарея из 35 термопар чувствительностью 0.76 В/Вт при сопротивлении 100 Ом и постоянной времени 2 с.

Измеритель температуры БИТ-8 [84]. Предназначен для бесконтактного измерения температуры электрических контактов и кабелей. Прибор является инфракрасным радиационным пирометром суммарного излучения с термобатареей ИТТФ АН УССР. Диапазон измеряемых температур 20-250° С, расстояние до измеряемого

Рис. XIV.36. Схема телескопа ТЕРА-50:

/ окуляр; 2 - контактный внит- 3 - корпус; 4 - корпус термобатареи; 5 - термобатарея; 6 трубка; 7-оправа; 8 - лииза; 9 - диафрагма; 10- винт; ;у - компенсационное сопротивление; /г-крышка; /3-защитное стекло.

Рис XIV.37. Типичная схема телескопа пирометров типа АПИР-С (более совершенная конструкция ПИРС-019):

/ - печатная плата; 2 - окуляр; 3 - з. Р . 1,-77° 5 - обойма; 6 - защитные жалюзи; 7 - объектив, 8 - кронштейн; 9 -калибровочный винт; /О - оправа.

1-----------------

Рис. XIV.38. Блок-схема АПИР-С:

/ - приемник излучения (термобатарея); 2-промежуточный преобразователь: Я - функциональный блок, 4-блок запоминания; S блок выходного усилителя; 6 - блок питания.

>:

ч о