压力测量仪表PPT课件

.
章目录 下一9 页
§1-2 温度测量仪表
辐射测温仪表
3 全辐射高温计 （2）全辐射高温计
一、热工测量仪表
全辐射高温计是将被测物体的全辐射能量通过热电堆转换为 热电势，然后送入显示仪表。
物体的全辐射能量由物镜聚焦后经光栏使焦点落在热电堆上。 热电堆测量端感受热量，输出热电势送到二次仪表，由二次仪表 指示或记录被测物体的温度。
.
13
一、热工测量仪表
辐射测温仪表
3 全辐射高温计 （2）全辐射高温计
使用注意事项：
②全辐射高温计和被测物体之间的中间介质如水蒸汽、CO2等会 吸收辐射能量，使高温计接收到的辐射能减少而引起误差。由于 中间介质对不同波段辐射能的吸收程度不同，中间介质吸收全辐 射能比吸收单色辐射能要多，所以全辐射高温计受中间介质的影 响更大些。为了减小误差，高温计与被测物体之间的距离不可太 大。
辐射测温仪表
3 全辐射高温计 （2）全辐射高温计
热电堆
一、热工测量仪表
热电堆由云母环、靶心、 引出线和热电偶组成。按辐射 高温计的起点不同，热电堆分 别由16对或8对直径为0.05 ~ 0.07mm的镍铬-考铜热电偶串 联而成，每对热电偶的热端焊 在瓣形镍箔上，其冷端由考铜 箔串联起来，最后一端由考铜 箔代作引出线，整个热电堆固 定在环形云母架上。
C1=3.17×10-16kcal.m2/h （普朗克第一辐射常数）
C2=1.4388×10-2m.k
（普朗克第二辐射常数）
维恩公式：M0λ=C1λ-5e-C2/λT （用于3000k以下的温度）是光
学高温计的理论依据。
.
2
一、热工测量仪表
辐射测温仪表
1 热辐射测温基本原理
普朗克定律和维恩公式是黑体的理论公式，实际存在的物体 并非黑体,其辐射强度M0λ对波长的分布与普朗克定律不同，上两 式不适用，必须加以修正：
.
章目录 下一11 页
§1-2 温度测量仪表
一、热工测量仪表
辐射测温仪表
3 全辐射高温计 （2）全辐射高温计
全辐射高温计是按黑体被测对象进行刻度的，需要对测量结 果进行换算，获得实际物体的温度。
辐射温度：当被测物体的真实温度为T时，其辐射强度（全辐射 能量）M等于黑体在温度Tp时的辐射强度度M0，温度Tp称为被测 物体的辐射温度。
发射率），其值在0~1之间。
.
7
§1-2 温度测量仪表
辐射测温仪表
3 全辐射高温计 （2）全辐射高温计
一、热工测量仪表
WFT-202型全辐射感温器
1-对物透镜；2-外壳； 3-补偿光栏；4-座架； 5-热电堆；6-接线柱； 7-穿线套；8-盖；9-目 镜
.
章目录 下一8 页
§1-2 温度测量仪表
1 T
C2
1 ln
()
其中，λ为单色辐射波长，通常用λ＝0.65μm的红光；C2为 普朗克第二辐射常数；ε(λ)为黑度系数。
.
6
§1-2 温度测量仪表
一、热工测量仪表
辐射测温仪表
3 全辐射高温计
（1）测温工作原理
普朗克定律只给出了绝对黑体单色辐射强度随温度变化的规律
，若要得到波长λ从0－∞之间的全部辐射能量的总和，可将M0λ对λ 进行积分即全辐射能量为：
.
5
§1-2 温度测量仪表
一、热工测量仪表
辐射测温仪
2 光学高温计
亮度温度：当物体在辐射波长为λ，温度为T时的亮度Lλ，和 黑体在辐射波长为λ，温度为Ts时的亮度L0λ相等，则将TS称为该 物体在波长为λ时的亮度温度。
L
C
(
)
C15
e
C2 T
C2
L0 C ( )C15e Ts
令其亮度相等，则：T1s
热工仪表及自动控制
主讲教师：张玉成
材料与冶金学院
.
1源自文库
§1-2 温度测量仪表
一、热工测量仪表
辐射测温仪表
1 热辐射测温基本原理
利用被测温物体的热辐射能量与其温度有一定关系，通过
测量热辐射能量来显示被测物体温度。
普朗克定律：黑体的单色辐射强度M0λ与波长λ和温度T之间 的关系：
M0λ＝C1λ-5（eC2/λT-1）-1 kcal/m2.h.μm
Mλ＝ε（λ）M0λ 其中ε（λ）为物体的光谱发射率（单色辐射黑度）。其值在0
与1之间，它与温度，物体的性质和表面情况λ有关，其数值由实 验方法测定。
.
3
§1-2 温度测量仪表
辐射测温仪表
2 光学高温计
一、热工测量仪表
物体在高温状态会发光，具有一定亮度，其亮度和辐射强度成
正比，即
Lλ＝CMλ
C为比例常数。
.
章目录 下一10 页
§1-2 温度测量仪表
辐射测温仪表
3 全辐射高温计 （2）全辐射高温计
一、热工测量仪表
光栏是用来拦除外界杂散光，并对热电堆的冷端温度实现自 动补偿，它是采用控制孔径的装置，它由四个补偿片和四个双金 属片组成。
当环境温度升高时，双金属片的自由端因升温向四周伸展，带 动四片补偿片各自向外移动，于是光栏孔扩大，辐射到热电堆上 的能量增加，使输出热电势不致因冷端温度升高而减小，起到了 补偿作用。
由于Mλ与T有关，所以受热物体的亮度大小也反映了物体温度 的高低，但因为各种物体的黑度ελ是不同的，因此即使它们的亮 度相同，其温度也是不相同的，这就使得按某一物体的温度刻度 的光学高温计不可以用来测量黑度不同的另一物体的温度。
.
4
§1-2 温度测量仪表
辐射测温仪表
2 光学高温计
一、热工测量仪表
为解决此问题，仪表按黑体的温度刻度，当测量实际物体的温 度时，所测量出的结果，不是物体的真实温度，而是相当黑体的 温度，即物体的亮度温度，然后通过修正求得被测物体的真实温 度。
T
Tp 4
1
式中ε：全辐射黑度（发射率），其值随物体的化学成分，
表面状态，温度和辐射条件不同而不同，且难准确测定，测量误
差较大。
.
章目录 下一12 页
一、热工测量仪表
辐射测温仪表
3 全辐射高温计 （2）全辐射高温计
使用注意事项：
①使用时应尽可能准确地确定被测物体的黑度，或人为地创造黑 体辐射的条件。安装时正对着砌在炉膛侧壁内封底陶瓷管的底部 ，以提高测量准确度。测量时要使高温计的铂箔片正好被整个被 测对象的像覆盖，否则测量值是不准确的。
0M 0 d
0 C 1 5(e cT 2 1 ) 1d0 T 4
Kcal/m2
·h
其中： 0 为：斯蒂芬－玻尔兹曼常数（4.96×10-8kcal/h ·m2 ·k4）
此式称为绝对黑体全辐射定律（斯－玻定律）。它说明绝对黑体全
辐射能量和绝对温度的四次方成正比。
对于实际物体必须进行修正 M0T4 ε为全辐射黑度（物体的