Студопедия — Описание установки и оптического пирометра
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Описание установки и оптического пирометра






Целью данной работы является определение постоянной s в законе Стефана-Больцмана. Исследуемым телом, которое считается абсолютно черным, является вольфрамовая спираль лампы, нагреваемая электрическим током. Электрическая схема установки показана на рис.2.

Напряжение от сети через латр (лабораторный автотрансформатор) и понижающий трансформатор подается на спираль лампы. С помощью латра можно менять ток и напряжение на спирали лампы, которые измеряются включенными в цепь амперметром и вольтметром.

Мощность, затрачиваемая на поддержание единицы площади спирали в накаленном состоянии, будет равна
 

, ( 11 )

 
 

где I - сила тока в цепи лампы, U - падение напряженияна cпирали лампы, S - площадь спирали (2S, т.к. спираль излучает в обестороны ). Приравнивая эту мощность количеству энергии, теряемойспиралью за I секунду, в соответствии с законом Стефана-Больцмана(9)получим формулу (12):

, (12)

 

 

в которой Т1 – температура спирали, Т2 –температура окружающей среды.

Для измерения температуры спирали лампы служит оптический пирометр с "исчезающей нитью", измеряющий яркостную температуру тела. Определение температуры сводится к сравнению яркости излучения исследуемого тела (в нашем случае спираль лампы - 1, рис.3) с яркостью излучения нити накала пирометра, предварительно проградуированного по излучению абсолютно чёрного тела.

Яркостная температура будет истинной, если исследуемое тело - абсолютно чёрное, и будет меньше истинной, если исследуемое тело не является абсолютно чёрным, так как излучение не абсолютно чёрных тел всегда ниже излучения абсолютно чёрных. Схема пирометра изображена на рис.3.

чувствительным элементом оптического пирометра является нить накала, подключённая через реостат к источнику тока, и гальванометру Г, который проградуирован в градусах Цельсия. Нить накала (1) находится внутри корпуса пирометра (рис.4b) и находится в фокусе объектива L1. Окуляр L2 служит для увеличения полученного изображения и устанавливается по глазу наблюдателя. Он позволяет совместить нить пирометра и изображение исследуемого предмета в одной плоскости. При пользовании пирометром сравнение яркости происходит в ограниченной области спектра. Для получения монохроматического луча в трубе окуляра помещён светофильтр f2, пропускающий красную (λ = 6500 Ǻ) часть спектра, испускаемого источником и нитью лампы. Введение светофильтра обязательно, ибо оно позволяет проводить исследование в узкой части спектра, где изменение интенсивности излучения с температурой происходит более резко, чем в пределах всего спектра, а это повышает точность измерения.

Кроме красного светофильтра, в пирометре имеется ещё ослабляющий светофильтр, позволяющий расширить пределы измерения температуры. Ослабляющий светофильтр f1 расположен между объективом пирометра и его нитью накала. Без ослабляющего светофильтра пирометр измеряет температуру в интервале 700 ÷ 14000С (нижняя шкала), с ослабляющим светофильтром – в интервале 1200 ÷ 20000С (верхняя шкала).

Внешний вид установки для определения постоянной σ в законе Стефана-Больцмана приведён на рис.4.

Слевапоказан -блок питания установки (а), справа – оптический пирометр (b). На блоке питания установлено исследуемое тело - лампа накаливания - 1, температура спирали которой измеряется пирометром. На передней панели блока питания находится ручка регулятора напряжения (латра) - 2, вольтметр, амперметр и тумблер 3 включения электрической цепи установки. Источник питания электрической цепи пирометра установлен в корпусе блока питания и соединен с пирометром. На корпусе пирометра находятся устройства, необходимые для работы с ними: поворотный диск 4 на окуляре пирометра для введения красного светофильтра; маховичок 5 для введения ослабляющего светофильтра; кольцо реостата 6 для регулировки величины накала нити пирометра; гальванометр 7, две шкалы которого проградуированы в градусах Цельсия.







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 1527. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

ТЕРМОДИНАМИКА БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ. 1. Особенности термодинамического метода изучения биологических систем. Основные понятия термодинамики. Термодинамикой называется раздел физики...

Травматическая окклюзия и ее клинические признаки При пародонтите и парадонтозе резистентность тканей пародонта падает...

Подкожное введение сывороток по методу Безредки. С целью предупреждения развития анафилактического шока и других аллергических реак­ций при введении иммунных сывороток используют метод Безредки для определения реакции больного на введение сыворотки...

Шов первичный, первично отсроченный, вторичный (показания) В зависимости от времени и условий наложения выделяют швы: 1) первичные...

Предпосылки, условия и движущие силы психического развития Предпосылки –это факторы. Факторы психического развития –это ведущие детерминанты развития чел. К ним относят: среду...

Анализ микросреды предприятия Анализ микросреды направлен на анализ состояния тех со­ставляющих внешней среды, с которыми предприятие нахо­дится в непосредственном взаимодействии...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия