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雷泰高温计的原理

 
根据热辐射的斯忒藩-玻耳兹曼定律制成的高温计。这个定律指出:黑体的辐射出射度(辐射通量密度)M与其优良温度T的四次方成正比,即M=σT式中斯忒藩常数σ=5.67032×10-8 W·m·K。雷泰高温计将被测物体一定面积上和一定立体角内的辐射能量收集到接受器中,接受器的温升将稳定于一定数值。因温升值事先已用黑体温度进行分度,由接受器的温升可直接读出相对应黑体的温度Tp。对于待测的非黑体温度求法如下:引入物体的光谱发射率,式中Mo和M分别为物体和黑体在同一温度下的辐射通量密度。由以上两式推得待测物体的温度为,式中Tp为辐射高温计的读数值,光谱发射率ε可查阅有关手册或按需要自行测定。表中列出几种材料在不同温度下的光谱发射率。

雷泰高温计有折射式和反射式两种。折射式辐射高温计的原理如图3a所示,接受器通常用热电堆组成,热端收集辐射能,冷端为室温。测量时通过目镜瞄准待测的物体,使物体的像正好落在接受器的“+”形铂片上。电表指示出接受器的温升,通常的分度标示为黑体辐射温度值Tp。这种高温计的主要缺点是:因物镜聚焦时有色差, 只能使一部分辐射能聚焦到接受器上而引起误差。

反射式高温计是利用凹面镜将辐射能量聚焦到接受器上而进行测量的。结构与折射式高温计大致相同。这种高温计虽然避免了透镜存在色差所引起的误差,但因空腔敞开,灰尘容易进入腔内而需要更好地维护。



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