Пирометрия - Особенности процессов инфракрасного и теплового излучения
Пирометрия - (от греч. pyr -- огонь и metreo -- измеряю), совокупность оптических (бесконтактных) методов измерения температуры. Почти все оптических методы основаны на измерении интенсивности теплового излучения тел(иногда -- п глния). Поскольку интенсивность теплового излучения резко убывает с уменьшением температуры Т тел, методы П. применяют для измерения относительно высоких температур. При Т 1000°C они играют в целом второстепенную роль, при Т> >1000°С становятся главными, а при T>3000°С -- практически единственными методами измерения Т. Связано это с тем, что методы П. не требуют контакта датчика измеритего прибора с телом, температуpa которого измеряется. Методами П. в промышленных и лабораторных условиях определяют температуру в печах и др. нагревательных установках, температуру расплавленных металлов и изделий из них (проката и т. п.), температуру пламени, нагретых газов, плазмы. Основные усл вие применимости методов П.: излучение тела должно быть чисто тепловым, т. е. оно должно подчиняться Кирхгофа закону излучения. Тв. тела и жидкости при высоких температуpax обычно удовлетворяют этому требованию, в случае же газов и плазмы необходима специальная проверка его выполнения. Так излучение однородного слоя плазмы подчиняется закону Кирхгофа, если распределения молекул, атомов, ионов и электронов плазмы по скоростям соответствуют Максвелла распределению, заселенности возбужденных уровней энергии -- распределению Больцмана, а диссоциация и ионизация определяются законом действующих масс, причем во все эти соотношения входит одно и то же значение Т. Такое состояние плазмы наз. Термически равновесным.
Интенсивность излучения однородной равновесной плазмы однозначно определяется ее химическим составом, давлением, константами и равновесной темп-рой. Если плазма неоднородна, то даже в условиях термического равновесия ее непосредственно наблюдаемое излучение не подчиняется закону Кирхгофа. В этом случае необходимо специальными приемами определить локальные интенсивности излучения. Методы П. плазмы весьма многообразны и сложны. Они являются составной частью диагностики плазмы. Наоборот, для твердых тел и жидкостей, спектр излучения которых сплошной, методы П. довольно просты. В этом случае измерение температуры осуществляют пирометрами, действие которых основано на законах излучения абсолютно черного тела. Обычно в исследуемых телах вытачивают полость с небольшим выходным отверстием. Полость по отношению к попадающему в нее излучению обладает коэфф. поглощения, близким к единице (т. е. по оптическим свойствам близка к абсолютно черному телу). Наиболее универсальны методы П., основанные на измерении интенсивностей спектр. линий. Они обеспечивают максимальную точность, если известны абсолютная вероятность соответствующего энергетического перехода и концентрация атомов данного сорта. Если же концентрация атомов не известна с достаточной точностью, применяют метод относит. интенсивностей, в котором температуру вычисляют по отношению интенсивностей двух (или нескольких) спектр. линий. В др. группе методов П. температура определяется по форме или ширине спектр. линий, которые зависят от температуры либо непосредственно (благодаря Доплера эффекту), либо косвенно (благодаря Штарка эффекту и зависимости плотности плазмы от температуры). В некоторых методах Т определяют по абс. или относительно интенсивности сплошного спектра ("континуума"). Особое значение имеют методы определения Т по спектру рассеянного плазмой излучения лазера, позволяющие исследовать неоднородную плазму. К недостаткам методов П. следует отнести трудоемкость измерений, сложность интерпретации результатов, невысокую точность (напр., погрешности измерений температуры плазмы в лучших случаях составляют 3--10%).
Похожие статьи
-
Введение, Тепловое излучение, его законы - Особенности процессов инфракрасного и теплового излучения
Тепловое излучение, его законы. Инфракрасное излучение Методы измерений, основанные на тепловом излучении. Терморезисторы. Пирометрия. Достоинства и...
-
Формула Планка, Закон Вина - Особенности процессов инфракрасного и теплового излучения
Выдающийся немецкий физик Макс Планк (Max Planck), изучая тепловое излучение, открыл его атомный характер. Он рассматривал модель черного тела,...
-
Инфракрасное излучение - Особенности процессов инфракрасного и теплового излучения
Инфракрасное излучение -- электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с длиной волны л = 0,74 мкм и...
-
Терморезисторы - Особенности процессов инфракрасного и теплового излучения
Терморезистор -- полупроводниковый прибор, электрическое сопротивление которого изменяется в зависимости от еготемпературы. Терморезистор был изобретен...
-
Стандартные излучения и источники света - Основные колориметрические системы
Цвета несветящихся тел зависят от спектрального состава падающего на них света. Существует множество источников света как естественных, так и...
-
Календарный производственный программирование однооперационный Все существующие методы решения задач календарного планирования3 по степени достижения...
-
Как известно, человечество в своем стремительном развитии старается все более расширить сферы своей деятельности, сталкиваясь при этом с множеством новых...
-
Изучив основные вопросы, связанные с календарным планированием, подведем итог. Задачи календарного планирования отражают процесс распределения во времени...
-
Известно, что проблема замены старого парка машин новыми, устаревших орудий -- современными -- одна из основных проблем индустрии. Оборудование со...
-
Задача Джонсона о двух станках Рассмотрим задачу последовательной обработки на двух машинах N различных деталей, если известно время Ai и Bi обработки...
-
Промышленные методы синтеза, Кумольный процесс - Особенность синтеза фенолов
Кумольный процесс Кумольный процесс получения фенола включает три стадии: алкилирование бензола в кумол, окисление кумола в гидропероксид кумола и...
-
К числу приближенных методов оптимизации задач календарного планирования относятся: частичный и направленный перебор, метод Монте-Карло,...
-
Ректификация бензол жидкость Ректификация - массообменный процесс, который осуществляется в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами...
-
Энтальпия. Закон Гесса. Тепловой эффект химической реакции Атом валентность кристалл химический Примем, что единственным видом работы, которую совершает...
-
Решая проблему синтеза адаптивных систем для радиофизических исследований (АСРФИ), необходимо, как отмечалось выше, иметь возможность цифровой...
-
Адсорбционные методы исследования свойств поверхности позволяют количественно охарактеризовать происходящие при адсорбции межмолекулярные взаимодействия,...
-
Как и каждый достаточно ярко выраженный класс экономико-математических моделей, совокупность моделей календарного планирования обладает рядом...
-
Задание. Рассматривается вычислительная система состоящая из n вычислительных машин. Имеется n задач. Задана матрица T определяющая время решения i-й...
-
1. Л. В. Михайлова.- М-: ИТЦ МАТИ, 2002. Учебное пособие - С. 14-17. Формирование и оперативное управление производственными системами на базе...
-
Исходные данные: ? материальные потоки, кмоль/с: Этиленовая фракция: 328,200/(3-3600)=0,0304, Технический бензол: 615,375/(3-3600)=0,0570,...
-
Понятие календарного планирования В условиях оживления и развития отечественной промышленности существенно возрастает интерес к проблемам организации...
-
В настоящее время при изучении различных дисциплин все более широко применяются персональные компьютеры, как в процессе обучения, так и текущего...
-
Следует отметить, что не существует особых сил, вызывающих адсорбцию. Адсорбция молекул на поверхности твердого тела происходит за счет сил притяжения со...
-
Экспериментальная установка В работе используется прибор для текстурных измерений "Термосорб" серии М, фирмы "КАТАКОН" Серийный №017 Дата выпуска...
-
Из перечисленного обзора типов ММ, составляющих предмет ИСО, можно выделить следующие особенности ММ ИСО [3]. - Системный подход, заставляющий...
-
МК (рисунки 6 и 7) представляет собой ПУ включающий в себя мостовую схему управления электродвигателем с элементами управления ключами моста, токовые...
-
Процесс варки стекла - Производство стекла
Стекловарение ведется при температурах порядка 1400°--1600°. В нем различают три стадии. Первая стадия -- провар, или варка в собственном смысле слова,...
-
Тепловой расчет установки, Расчет тепловой изоляции - Колонные аппараты
Расход тепла, отдаваемого охлаждающей водой в дефлегматоре-конденсаторе: Где rD - удельная теплота конденсации паров в дефлегматоре, Дж / кг Удельная...
-
Масс-спектрометрия, Оптический спектральный анализ - Основы качественного анализа
Это, возможно, единственный физический метод, который не требует химической калибровки. Анализируемую пробу подвергают ионизации (например, электронным...
-
Окружающий человека мир действительно сложен и разнообразен. В процессе его познания человек вынужден выделять в исследуемых объектах наиболее важные...
-
ВИДНЫЕ ДЕЯТЕЛИ ХИМИИ О КАТАЛИЗЕ - Процесс катализа
И. Берцелиус (1837): "Известные вещества оказывают при соприкосновении с другими веществами такое влияние на последние, что возникает химическое...
-
Узел смешения. Определение температуры сырья на входе в печь Тепловой баланс узла смешения: Qподв = Qс, Где Qподв - подводимое тепло, кДж/ч; Qс - тепло...
-
Учение о химических процессах - это область науки, в которой существует наиболее глубокое взаимопроникновение физики, химии и биологии. На этом уровне...
-
МЛЭ - один из современных и много обещающих технологических методов выращивания тонких монокристаллических полупроводниковых структур. Для осаждения...
-
Закономерность управления процессом для реакции - Каталитический риформинг
Управлять ХТП - это означает, меняя технологические параметры процесса (температуру, давление, состав сырья, катализатор, скорость перемешивания,...
-
Табличное представление цен действий и состояний задачи имеет естественные ограничения по масштабируемости задачи на большую размерность. В дискретных...
-
Заключение - Характеристика электролиза как химического процесса
Анализ научной и научно-популярной литературы свидетельствует о том, что процессы электролиза растворов и расплавов интересуют ученых и технологов в...
-
Электролиз протекает только в тех средах, которые проводят электрический ток. Способностью проводить ток обладают также водные растворы оснований и...
-
Для получения монокристаллов арсенида индия с высокими и стабильными электрофизическими параметрами необходимо использовать высокочистые исходные...
-
В современной экономической теории доминирующую роль играют труды зарубежных экономистов. Однако русская экономическая наука также ярко представлена...
Пирометрия - Особенности процессов инфракрасного и теплового излучения