美國本特利Bently高溫計是有兩種形式： 1）一種用于測量熔池溫度的裝置，包括： a)耐火材料安裝套筒(1以及 b)光學(xué)高溫計 2）一般指測量溫度高于 500℃所使用的溫度計。常用的高溫計有光學(xué)高溫計、比色高溫計及輻射高溫計等。此外，熱電偶溫度計也可以用來測量3000℃以下的高溫。但因熱電偶溫度計的測量范圍可低到－200℃,所以一般不把它歸于高溫計內(nèi)。
美國本特利Bently隱絲式高溫計
zui常用的光學(xué)高溫計是隱絲式光學(xué)高溫計，其原理如圖1a所示。測量方法有兩種：一是調(diào)節(jié)電阻R以改變燈絲亮度,當它與待測光源像的亮度相等時，燈絲在光源的像上消失,這時由電表G上讀出物體的亮度溫度；或用補償法由電位差計測量電流的值，再通過計算求出亮度溫度，后一方法適用于精密測量溫度。二是保持燈絲亮度為某一恒定值，旋轉(zhuǎn)一塊厚度隨角度改變的吸收玻璃，當物體像的亮度與燈絲亮度相同，由吸收玻璃的轉(zhuǎn)角可讀取物體的亮度溫度值。
美國本特利Bently光學(xué)高溫計上的溫度標示值可利用標準溫度燈確定。標準溫度燈如圖1b所示，它可以復(fù)現(xiàn)900～2500℃范圍內(nèi)的亮度溫度,也可以作光源。
利用隱絲式光學(xué)高溫計可測出700～3000℃的溫度。更換燈泡和物鏡附加的吸收玻璃還可測更高的溫度。
美國本特利Bently比色式高溫計
又稱比率高溫計或雙色高溫計，是測量物體色溫度的高溫計。當非黑體的兩個確定波長λ1和λ2的光譜輻射度之比L(λ1)/L(λ2)等于某一溫度下黑體的同樣兩個波長的光譜輻射度之比時，則黑體的溫度就稱為此非黑體的色溫度。
美國本特利Bently高溫計是常用的雙色比色高溫計原理圖。由濾光片取得藍光波長λ1=0.450μm及紅光波長λ2=0.650μm。硅光電池E1和E2分別接收到波長為λ1與λ2的輻射能量后,將在它們的負載電阻上產(chǎn)生電壓U1與U2。根據(jù)硅光電池的特性有，U1/U2=L(λ1)/L(λ2)。調(diào)節(jié)電位器W使測量電路的指示達到平衡，則電位器W上指示位置與比值U1/U2對應(yīng)。利用黑體輻射源可對電位器W直接分度所指示的溫度值即待測物體的色溫度。
比色高溫計的測量范圍為800～2 000℃，測量精度可接近量程上限的±1%。比色高溫計的優(yōu)點是測量的色溫度值很接近真實溫度。在有煙霧、灰塵或水蒸氣等環(huán)境中使用時,由于這些媒質(zhì)對λ1及λ2的光波吸收特性差別不大，所以由媒質(zhì)吸收所引起的誤差很小。對于光譜發(fā)射率與波長無關(guān)的物體（灰體）可直接測出其真實溫度。上述優(yōu)點都是其他類型的光測高溫計所沒有的。色溫度的溫標是由亮度溫度確定的，因而比色高溫計的測量精度比光電高溫計的差；但由于比色高溫計使用方便，在冶金和其他工業(yè)中的應(yīng)用仍較廣泛。
美國本特利Bently光學(xué)式高溫計
一種利用物體光譜輻射度（即光譜輻射亮度）測量其溫度的高溫計。由熱輻射的能量分布定律求得物體的實際溫度T與亮度溫度Ts的關(guān)系為式中λ為所測量的單色輻射波波長，普通光學(xué)高溫計中利用紅色濾光片得到λ=0.650μm；c2=0.014388m·K為普朗克第二輻射常數(shù)；ε(λ,T)是物體的光譜發(fā)射率（黑度系數(shù)），它與溫度、波長、物質(zhì)種類及物體表面狀態(tài)等因素有關(guān)，其值可以從有關(guān)手冊中查閱或按需要自行測定。用光學(xué)高溫計測出物體的亮度溫度Ts后，由上式就可以算出待測溫度。
美國本特利Bently輻射式高溫計
原理
根據(jù)美國本特利Bently熱輻射的斯忒藩－玻耳茲曼定律制成的高溫計。這個定律指出：黑體的輻射出射度（輻射通量密度）M與其溫度T的四次方成正比，即M=σT式中斯忒藩常數(shù)σ=5.67032×10-8 W·m·K。輻射高溫計將被測物體一定面積上和一定立體角內(nèi)的輻射能量收集到接受器中，接受器的溫升將穩(wěn)定于一定數(shù)值。因溫升值事先已用黑體溫度進行分度，由接受器的溫升可直接讀出相對應(yīng)黑體的溫度Tp。對于待測的非黑體溫度求法如下：引入物體的光譜發(fā)射率式中Mo和M分別為物體和黑體在同一溫度下的輻射通量密度。由以上兩式推得待測物體的溫度為式中Tp為輻射高溫計的讀數(shù)值，光譜發(fā)射率ε可查閱有關(guān)手冊或按需要自行測定。表中列出幾種材料在不同溫度下的光譜發(fā)射率。
美國本特利Bently輻射高溫計有折射式和反射式兩種。折射式輻射高溫計的原理如圖3a所示，接受器通常用熱電堆組成，熱端收集輻射能，冷端為室溫。測量時通過目鏡瞄準待測的物體，使物體的像正好落在接受器的“+”形鉑片上。電表指示出接受器的溫升，通常的分度標示為黑體輻射溫度值Tp。這種高溫計的主要缺點是：因物鏡聚焦時有色差, 只能使一部分輻射能聚焦到接受器上而引起誤差。
反射式高溫計是利用凹面鏡將輻射能量聚焦到接受器上而進行測量的。結(jié)構(gòu)與折射式高溫計大致相同。這種高溫計雖然避免了透鏡存在色差所引起的誤差，但因空腔敞開，灰塵容易進入腔內(nèi)而需要更好地維護。
應(yīng)用
輻射高溫計的測溫范圍及性能與光學(xué)高溫計的相同。輻射高溫計的測量誤差主要來源于：①中間媒質(zhì)（如大氣等）的選擇吸收作用，使達到接受器的輻射能量中紅外部分損失較多；②沒有按規(guī)定的熱源到高溫計的距離進行測量（通常每種輻射高溫計對于被觀測面面積的直徑與高溫計透鏡間的距離都規(guī)定了比值）；③各種高溫計中接受器的選擇吸收特性不同，致使光譜發(fā)射率偏離選取值；④熱電堆冷熱端溫度的改變、儀表的誤差等。
上一篇：丹佛斯DANFOSS控制器的基本功能介紹 下一篇：丹佛斯DANFOSS柱塞泵的應(yīng)用概述
|
