Бесконтактные методы термометрии

Действие пирометров излучения основано на фотоэлектрической, визуальной и фотографической регистрации интенсивности теплового излучения нагретых тел, пропорционального их температуре. Пирометры обычно имеют объектив для фокусировки излучения на фотодетектор, светофильтры и блок электронной обработки сигнала. При контроле температуры объектов в труднодоступных полостях применяют пирометры в сочетании с волоконно-оптическими световодами. Калибровка пирометров проводится по эталонным источникам [абсолютно черное тело (АЧТ), пирометрические лампы и т.д.].

Яркостнымипирометрами измеряют спектральную яркость объекта на определенной длине волны, которая сравнивается с яркостью АЧТ. В качестве АЧТ используется спираль специальной лампы накаливания. Яркостные пирометры применяют для измерения высоких температур (св. 600 °С), при которых тела начинают излучать в видимой области, а интенсивность излучения достаточна для его регистрации в узком спектральном диапазоне визуально или с помощью фотоприемников типа ФЭУ, фотодиода.

Цветовымипирометрами измеряют интенсивность излучения объекта в двух узких зонах спектра, отношение которых сравнивается с соответствующим отношением для АЧТ. Показания цветовых пирометров не зависят от коэффициента излучения объектов.

Радиационныепирометры, работающие в широком спектральном диапазоне, используют для измерения температуры слабонагретых тел.

Применяют объективы из материалов, прозрачных в соответствующей спектральной области. Стекло используют для измерения температур от 900 °С. Кварц применяют для регистрации температур более 400 °С. Объективы из фтористого лития или фтористого бария позволяют фиксировать температуры в диапазоне 20—500 °С. Часто используют также зеркальную оптику.

Существенное влияние на показания радиационного пирометра оказывает состояние поверхности контролируемого объекта, поскольку оно связано с его излучательной способностью.

Современные модели пирометров снабжаются микропроцессором, реализующим запоминание максимальной, средней и минимальной температур за время измерения, коррекцию излучательной способности, автокалибровку прибора и другие функции.

Рекомендованная литература: [7]