Тақырып Өлшейтін құрылғылыр мен өлшемдер туралы негізгі түсініктер (1 сағ)
тақырып Сәулелену перометрі (2 сағат)
жүктеу/скачать 432 Kb.
|
| 5 тақырып Сәулелену перометрі (2 сағат)
Лекция жоспары. Жалпы мағлұматтар. Оптикалық пирометр. Фотоэлектрикалық пирометр. Түсті пирометр. Радияциялық пирометр. Пирометрдің жұмыс істеу принципі энергияның сәуле шығаруын өлшеуге негізделген. Олардың басты артықшылығы пирометрлер бір-бірінен ұштаспайды және жоғары шекті өлшеу теориялық тұрғыдан шексіз. Дене температурасы төмендеген сәтте дененің жылу шығару қарқындылығы жоғарлайды, сол себептен пирометрді 300-6000С және одан жоғары температураны өлшеу үшін қолданылады. 3000С және одан жоғары температураны, жоғары жылдамдықтағы сұйық және газ ағымдарын өлшеу үшін пирометрдің өлшеу әдісі практикада жалғызболып саналады. Зертханалық және өнеркәсіптік жұмыс жағдайында 800С жоғары температураларынды өлшеу үшін оптикалық пирометрлер кеңінен қолданылады. Оптикалық пирометрдің жұмыс істеу принципі екі дененің: эталондық дене және температурасы өлшенетін дененің монохромотикалық сәуле шығаруын салыстыруға негізделген. Эталондық дене ретінде жарықтылығы реттелетін қыздырылған шам қылы (нить) қолданылады. Осы топтағы ең көп таралған құрылғы монохроматиялық пирометр болып саналады. Пирометр ол обьектив және окуляр линзасында тұратын түтікше. Телескопиялық түтікше ішінде орналасқан обьектив фокус линзасында пирометриялық шам тік сызыққа ұқсаған қыл ретінде орналасқан. Пирометриялық шам реостат арқылы батареямен қоректенеді. Пирометриялық шам қоректену тізбегінде шкаласы температура бірлігінде градусталған милливольтметр қосылған. Монохроматиялық сәуле алу үшін окуляр ұзындығы белгілі сәулені өткізетін қызыл жарық фильтрмен жабдықталған. Обьективте жұтып алу жарық фильтрі орналасқан. Ол шекті өлшеуді кеңейту үшін қолданылады, Қоректену негізін қосқаннан кейін, реостат қылдың жарықтығын ол қыздырылған дене фонынан жасалғанға дейін реттейді. Осы уақытта милливольтметр шкаласы көрсеткен температура мәні алынады. Фотоэлементті оптикалың пирометр қылы жұтылатын оптикалық пирометрден артықшылығы, ол автоматтандырылған, өлшенген мәндерді жазып алу және оларды белгіленген арақашықтықта жіберу қабілеті бар. Фотоэлектрикалық пирометр (ФЭП) жұмыс істеу принципі бойынша 2 типке бөлінеді. 1-ші типке: Прибор өзіне сәулені энергияны қабылдай, сезімтал элементке түсіп оның параметрлерін өзгертеді (фототок, кедергі). Ал 2-ші типті приборларда сәулені энергияның өлшеніу өтем әдісімен орындалады. Мұнда сезімтал элемент нөлдік құрылғы режимінде өлшенетін дене сәуле шығару қарқындылығы мен сәуле шығарудың тұрақты негізі – қыздырылған шамның қарқындылығын салыстыра жұмыс істейді. Вакумдық сурьмяно-цезистік фотоэлемент қолдану кезіндегі температураны өлшеу шектілігі 800-тан 4000 дейін фотэлектрикалық пирометрлердің негізгі қателіктері 1%, жоғары текті 2000С 1,5%. Фотоэлектрикалық пирометрлерге жарық ағынына сезімтал басқа элементтерді қолданған кезде, төменгі шек өлшемін төмендетеді, ал сернистік-свинц фотокедергісін қабылдағыштың қолданған кезде пирометрдің төменгі шекті өлшемі 200С тең. 550С-ға дейін қыздырылған дененің сәулеленуі қызыл түсті сәулелерден құралған. Температураның жоғарылауына байланысты дененің түсі қара-қоңыр қызылдан ашық қызылға, сарғыш сары ақ түске өзгереді. Осы қасиет қыздырылған дененің түсі бойынша температурасын анықтауға мүмкіндік береді. Автоматтандырылған түсті пирометрдің әрекеті мынаған негізделген: Екі спектрлік участкіде қызыл және көк, екі спектрлік жарықтарының логорифмдік қатынасын өлшеуге. Түсті пирометрдің мынадай түрлері болады: ЦЭП-2М, ЦЕП-3, ЦЕП-3М, «ПИРСО». Түсті пирометрдің өлшеу диапазоны 1400-2800С ол 5-6 диапазон шамаларға бөлінеді. Дискіні жарық фильтрімен айырбастап, бір диапазоннан 2-ші диапазонға өтуге болады, пирометрдің дәлдік класы 1,0 тең. Қыздырылған дененің толық сәулеленуін өлшеу үшін – радиациялық пирометрлер қолданылады. Нақты дененің радиациялық температурасы деп қара дененің сәулеленетін нақты дененің Т температурасында сәулеленудің толық қуаты толық энергиясына тең температураны атайды. Радиациялық пирометрде сезімтал элемент орнына термобатареяны қолданады. Термоэлектрикалық құрастырушы термобатареясы жұмыс дәнекерінде температура бойынша жылу ағыны фокусталады. Бұрынғы кезде ең көп таралған пирометрдің радиациялық түрі «РАПИР» болған. Қазіргі кезде олар агрегаттық жиын стационарлық пирометр құрастырушылары мен сәулелену пирометрлері АПИР-С, Raynger-ST (схема РАПИР) түрлеріне ауыстырылған. Олар толық сәулелену термоэлектрикалық (ППТ) және бөлшектеп сәулелену пирометрлеріне бөлінеді. Біріншісінде батарея термопар, екіншісінде германдық немесе кремнилық фотодиод қолданылады. Нақты дене пирометрінің толықтай сәулеленбейтіндіктен сәулеленудің нақты температурасы емес Т, жарық температурасы деп аталатын Т немесе радиациялық Т(рапир) температурасы өлшенеді. Нақты температура мен прибормен өлшенген температура қатынасы: (1/Т)-(1/Т)=(λ/P)·ln(1/ε); Радиациялық әдіске Т=T·√ ε мұндағы Т нақты температура; К. Т, Т радиациялық және жарық температурасы; К. С=const=1,43·10, м·К; λ=0.65·10,м; ε, ε-жылу сәулеленудің коэфициенті. Олардың мәндері 1-ші кестеде келтірілген.
Бақылау сұрақтары: 1.Сәулелену пирометрінің жұмыс істеу принципі неге негізделген? 2. Оптикалық пирометрдің жұмыс істеу принципі және құрылымын көрсетіңдер? 3. Дененің жарық температурасы деп нені айтады? Оны өлшеу үшін қолданылатын пирометрдің қандай түрлерін білесіңдер? 4. Оптикалық және фотоэлектрикалық құрылғыларының шекті өлшеу температурасын атаңыздар? 5. Радиациялық температура дегеніміз не? РАПИР құрылғысының құрлымын түсіндіріңдер? 6. Дене түсінің температурасы дегеніміз не Түс пирометрінің құрлымын түсіндіріңіздер? Ұсынылған әдебиеттер. 1. Фарзане Н.Г Технологиялық аспаптар мен өлешулер:Кітап жоғары оқу орны үшін /Л. В. Ильясов, А. Ю. Азим-заде.Москва:Высшая школа,1989-456б. 2. Котов К. И. Автоматтық технологиялық процесс және бақылау,өлшеу құралы. Шағынпроцессорлық және есептеуіш техника/М.А. Шершевер.-М.:Металлургия,1989.-496б. 3. Гольцман В.А Автоматтық жылулық процесі және бақылау аспаптары. –М: Высшая школа,1980.-240б. 4. Топерверх Н.И Жылу техникасы мен реттеу аспабы/М.Я Шерман. -М.:Металлургия,1976.-510б. СӨЖ бақылау тапсырмалары: Реферат: Оптикалық пирометрдің әсер принципі, құрылымы, қолдану аймағы. Реферат: Фотоэлектірлік пирометр, жұмыс жасау принціпі, құрылғысы және пайдалану облысы. Реферат:ЦЭП және РАПИРА жұмыс жасау принціпі, құрылғысы және пайдалану облысы. жүктеу/скачать 432 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|