Пирометр. Лабораторная работа 1 Яркостный пирометр студенты гр. 19ж Вастьянов К. А. Петров Р. В

• Название: Лабораторная работа 1 Яркостный пирометр студенты гр. 19ж Вастьянов К. А. Петров Р. В
• Дата: 21.07.2022
• Размер: 22.41 Kb.
• Имя файла: Пирометр.docx
• Тип: Лабораторная работа; #634271

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

Омский государственный университет путей сообщения

ОмГУПС (ОмИИТ)


Кафедра «Вагоны и вагонное хозяйство»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

Яркостный пирометр
Выполнил:

студенты гр. 19ж

_________Вастьянов К.А.

__________Петров Р.В.

Руководитель:

к.т.н., доцент

___________Чередов А. И.

Омск 2022

Цель работы: изучение пирометрических методов измерения температуры нагретых тел, конструкции и принципа работы яркостного пирометра; определение погрешностей, возникающих при изменении температуры яркостным пирометром.

Задание к работе:

1. 
   Изучить пирометрические методы измерения температуры.
   
2. 
   Ознакомиться с конструкцией и принципом работы яркостного пирометра на примере модели визуального пирометра ЭОП-66.
   
3. 
   Определить погрешность измерения температуры тела, обусловленную неполнотой излучения физических тел.
   
4. 
   Определить погрешность измерения температуры тела, обусловленную поглощением лучистой энергии в промежуточный среде.
   
5. 
   Вычислить коэффициент поглощения ослабляющего светофильтра.
   
6. 
   Оформить отчет и сделать вывод по результатам работы.
   

Ход работы:

1. 
   Измерение температуры нити лампы в поддиапазоне 800-1400 C
   

Запускаем программу «Яркостным пирометр». Визуально делим диапазон «Температура лампы» на пять равных частей. В одной из частей шкалы устанавливаем значение температуры нити прожекторной лампы, перемещая движок «Температуры лампы».

Далее рассчитываем по закону Ома ток I, протекающий в нити образцовой лампы, учитывая показания вольтметра, измеряющего падение напряжения на образцовом резисторе с сопротивлением, равным 1 Ом.

По градуировочной таблице определяем значение яркостной температуры нити накала образцовой лампы T_я. При значениях тока не указанных в таблице, рассчитываем значение яркостной температуры нити накала образцовой лампы по формуле (1).

Т_я=Т_яmin+(Т_яmax-Т_яmin)(I-I_min)/(I_max-I_min) (1)

Для 3-го эксперимента: Т_я=1100+(1110-1100)*( 0,3384-0,3355)/(0,3387-0,3355)=1109

По значению яркостной температуры нити образцовой лампы Т_я вычисляем действительное значение температуры нити прожекторной лампы Т по формуле (2).

(2)

Для 3-го эксперимента: Т=

2. 
   Определение погрешности измерения температуры нити из-за неполноты излучения.
   

Рассчитываем относительно погрешность измерения температуры нити прожекторной лампы, обусловленную неполнотой излучения данной нити по формуле (3).

(3)

Для 3-го эксперимента:

3. 
   Определение погрешности измерения температуры нити из-за поглощения лучистой энергии в промежуточной среде.
   

Для определения данной погрешности производим измерения яркостной температуры Т_я.з с введением промежуточной среды при значении температуры нити прожекторной лампы, рассчитанной по формуле (1).

Для 3-го эксперимента: Т_я.з=890+(890-880)*(0,3016+0,3013)/(0,3039-0,3013)=981

Рассчитываем относительную погрешность измерения температуры нити прожекторной лампы, обусловленную поглощением излучения в промежуточной среде по формуле (4).

(4)

Для 3-го эксперимента:

4. 
   Определение коэффициента поглощение ослабляющего светофильтра в поддиапазоне температуре 1300-1400 C.
   

Порядок измерения яркостной температуры Т_я.n и определение коэффициента поглощения светофильтра аналогично третьему пункту.

Для 5-го эксперимента: Т_яn=1050+(1060-1050)*(0,3206-0,3203)/(0,3232-0,3203)=1050

Рассчитываем коэффициент поглощение ослабляющего светофильтра n по формуле (5).

(5)

Для 5-го эксперимента::

Таблица 1 – Результаты измерения и расчета температуры нити прожекторной лампы.

Условия измерения	Параметр	Номер эксперимента
		1	2	3	4	5
Нормальные условия	U,В	0,2766	0,3072	0,3384	0,4011	0,4444
	I,А	0,2766	0,3072	0,3384	0,4011	0,4444
	TЯ,'С	873	1002	1109	1274	1360
	T, 'С	891	1026	1138,6	1313	1404
	б1	-0,02	-0,023		-0,03	-0,031
Задымление	U, В	0,2676	0,2839	0,3016	0,3326	0,3554
	I, А	0,2676	0,2839	0,3016	0,3326	0,3554
	Tя.з, 'С	823	908	981	1091	1160
	б2	-0,06	-0,1	-0,13	-0,16	-0,17
Ослабляющий светофильтр	U, В	-	-	-	-	0,3206
	I,А	-	-	-	-	0,3206
	Tяn, 'С	-	-	-	-	1050
	n	-	-	-	-	7,8

Вывод: по результатам измерения температуры яркостным пирометром есть погрешность измерения из-за неполноты излучения физических тел и поглощения лучистой энергии в промежуточной среде. В результате выполненных расчетов, коэффициент поглощения ослабляющего фильтра n= 7,8

Ответы на контрольные вопросы:

1. 
   Пирометрические методы измерения температуры основаны на регистрации характеристик теплового излучения, которое испускает любое «нагретое» тело. Данные методы реализуются с помощью пирометров – приборов, предназначенных для измерения температуры объекта с некоторого расстояния.
   
2. 
   Принцип действия пирометра заключается в том, что от изучаемого объекта исходит инфракрасное излучение и посредством линзы оно фокусируется и отправляется в приемник (термобатарея, полупроводник, термопара). Если используется термопара, в момент нагрева приемника меняется напряжение. Сопротивление — в случае использования полупроводников. Эти изменения преобразуются в показания температуры.
   
3. 
   Коэффициент неполноты излучения для АЧТ определяется по закону Стефана-Больцмана и рассчитывается: