Метод измерения яркостной температуры

_{Для измерения цветовой температуры воспользуемся оптическим пирометром ОППИР-09, принцип действия которого основан на сравнении в монохроматическом свете яркости излучения исследуемого накаленного тела с яркостью накала нити, интенсивность излучения которой, в зависимости от температуры, известна. Принципиальная схема оптического пирометра и внешний вид представлены на рис.4:}

Рис. 4. Принципиальная схема и внешний вид оптического пирометра ОППИР-09: 1 — объект исследования; 2 — объектив; 3 — ослабляющий фильтр; 4 — пирометрическая лампа; 5 — окуляр; 6 — монохроматический светофильтр (красный); 7 — диафрагма; 8 — глаз наблюдателя; 9 — измерительный прибор; 10 — блок питания; 11 — реостат; 12 — тумблер; 13 — поворотное кольцо реостата.

_{Проведение измерений.}

_{Пирометр состоит из телескопа, в фокусе которого помещена пирометрическая лампа с вольфрамовой нитью, имеющей форму дуги (рис. 5.). Яркость накала нити регулируют реостатом 11, включенным в цепь лампы последовательно. Движок реостата передвигают при помощи кольцевой рукоятки 13. На рукоятке и на корпусе прибора имеются черточки белого цвета, около которых стоит отметка «0». Когда черточки на рукоятке и на корпусе прибора совпадают—цепь лампы разомкнута, и ток питания лампы отключен. Сила тока, подаваемого лампе, уменьшается при повороте рукоятки по направлению стрелки, которая имеется на ней.}

_{Температуру отсчитывают по показанию пирометрического милливольтметра 9, градуированного в градусах по накалу нити. При измерении температуры оптическим пирометром ОППИР-09 объектив направляют на накаленное тело, предварительно убрав нейтральный светофильтр. Передвигая окуляр и объектив, добиваются получения четких изображений нити температурной лампы и тела, температуру которого измеряют. После этого светофильтр снова помещают на его место и, поворачивая ручку реостата в сторону, противоположную направлению стрелки, постепенно повышают накал нити до тех пор, пока ее верхняя часть, хорошо заметная на фоне раскаленного тела, не сольется с фоном и не исчезнет из поля зрения.}

_{Когда температура нити лампы (Э) ниже измеряемой температуры тела (Л), видна темная линия на светлом фоне (рис. 5.а). Если же температура нити лампы (Э) выше измеряемой (Л), видна светлая линия на темном фоне (рис. 5.б). При равенстве температур нить перестает быть видимой (рис. 5.в).}

Оптический пирометр ОППИР-09 предназначен для измерения температуры от 800 до 2000? C, однако, нить температурной лампы не выдерживает накала больше 1400? C. При температуре, выше указанной материал нити начинает испаряться, вследствие чего характеристика лампы меняется. Чтобы избежать этого, при измерении температуры выше 1400? С для ослабления светового потока накаленного тела между объективом и температурной лампой помещают дополнительный (нейтральный) светофильтр. Таким образом, прибор имеет два диапазона измерений: 800—1400?C и 1200—2000?С. Нейтральный светофильтр уменьшает яркость изображения нити Э и позволяет уравнять яркости наблюдаемых в окуляр нитей при меньшем напряжении на лампе пирометра. При введенном светофильтре показания пирометра снимаются с его нижней шкалы, а при выведенном (низкие температуры) — с верхней.

_{Однако, оптической плотности стандартного нейтрального светофильтра не хватает для измерения температур исследуемых ламп (их яркостная температура выше чем максимальное значение (2000?С) измерительной шкалы пирометра. Измерения температур исследуемых ламп проводились по верхней шкале пирометра (в отсутствие стандартного НФ) с использованием дополнительного светофильтра (рис.6), прикладываемого к объективу пирометра во время проведения измерений.}

_{Т.к. измерения с дополнительным фильтром проводятся по старой (не приспособленной к данному светофильтру) шкале, то необходимо построить градировочную кривую, по которой можно будет найти истинную температуру исследуемых ламп.}

_{Градировочная кривая строилась по пяти точкам контрольной лампы с изменяемым приложенным напряжением. Измерение в каждой точке (при определенном постоянном значении напряжения) проводится два раза, сначала замеряется яркостная температура нити накала без доп. светофильтра, а потом вместе с светофильтром. В каждой из пяти точек имеем две температуры. На основании этих данных можно построить график зависимости соответствующих температур. График зависимости температуры t1 (со светофильтром) от t2 (без светофильтра) представлен на рисунке 8.}

_{В качестве источника питания пирометра ОППИР-09 в работе используется стабилизированный источник постоянного тока Б5−47, на котором устанавливается напряжение 2,2 В. Пирометр и исследуемая лампа расположены напротив друг друга примерно на расстоянии 1 метра.}

Рис. 6. Внешний вид дополнительного светофильтра.