Өлшеудің техникалық ҚҰралдары

Жылулық сəулеленуді өлшеу

жүктеу 1,71 Mb.

бет	12/42
Дата	23.09.2022
өлшемі	1,71 Mb.
	#39377

1 ... 8 9 10 11 12 13 14 15 ... 42

лшеуді техникалы ралдары

1.7 Жылулық сəулеленуді өлшеу

Барлық температуралары абсолютті нөлден жоғары физикалық денелер жылулық сəулені шығарады. Жылулық сəулелену – өзінің ішкі энергиясы арқылы жылу шығаратын электромагнитті сəулелену.

Дене температурасының төмендеуінен жылулық сəулелену интенсивтілігі күрт азаяды. Көптеген қатты жəне сұйық денелерде үздіксіз сəулелену спектрі бар, яғни олар барлық λ ұзындықтағы толқындарын шығарады.
Адамға көрінетін сəулелену (жарық): λ = 0,40-0,75 мкм.
Инфрақызыл (көрінбейтін жарық): λ = 0,75-400 мкм. Одан кейін радиотолқын диапазоны.
Ультрафиолет (көрінбейтін): λ< 0,40 мкм. Одан кейін рентгендік жəне гамма-сəулесі.
Дененің сəулеленуі бойынша олардың температурасын анықтайтын өлшеу құралдары сəулелену пирометрлері деп аталады. Пирометрлер температураны 300-6000^оС аралығында өлшеу үшін қолданылады. Контактысыз болғандықтан 3000^оС–тан жоғары температураны өлшеуге пирометрлер жалғыз құрал болып табылады. Теория жүзінде пирометрдің өлшеуінің жоғарғы шегі жоқ. Пирометрде көбінесе көрінетін жарық жəне инфрақызыл диапазоны қолданылады.
Дене температурасын оның сəулеленуі арқылы өлшеу абсолют қара дене үшін алынған заңдылықтарда негізделеді. Егер дененің сыртқы бетіне Ф сəуле энергиясының ағыны түссе, онда ол кейбір дəрежеде жұтылады - Ф_ж, Ф_көр - көрсетіледі жəне Ф_өтк - өткізіледі. Осы ағындар арасындағы қатынасы дененің қасиеттері мен дене бетінің жағдайына тəуелді (кедір- бұдырлық дəрежесі, түсі, температурасы). Егер де дене бетіне түсетін барлық

жарықты жұтса, онда оның жұту коэффициенті
денені абсолютті қара дене деп атайды.
Фп
  _Ф 1
жəне мұндай

Нақты тұрғыда денелер абсолютті қара болмайды, тек кейбір түрлері оптикалық қасиеттеріне байланысты оларға жақын болады, мысалы, мұңай

күйесінің, платиналы сияның, қара барқыттың көрінетін жарық аймағында 1-
ден аз айырылатын α коэффициенттері бар.
Дененің сыртқы беті сəулені жұтуымен бірге, температурасына тəуелді өз сəулелерін шығарады.
Кирхгоф заңына сəйкес дененің сəулелену қасиеті оның жұту коэффициентіне пропорционалды. Абсолютті қара дененің жұту коэффициенті α_{абс.қ.д.} =1, демек оның максималды сəулелену қасиеті бар.
Сəулелену пирометрияда дененің жылулық сəулеленуін сипаттайтын шамалар ретінде энергетикалық сəулеленуді жəне энергетикалық жарықтықты қолданады. Сонымен бірге толық жəне спектрлік сəулелену мен жарықтықты ажырату керек.
Толық энергетикалық сəулелену деп толық (интегралды)
шығарылатын? қуаттылықтың беттік тығыздығын айтады.
Берілген бағыттағы дененің энергетикалық жарықтығы деп осы бағытқа перпендикуляр болатын жазықтыққа дене бетінің проекциясының бірлігінен бірлік денелік бұрышқа саулелену қуаттылығын атайды. Энергетикалық жарықтық ең алдымен адаммен жəне де жылу саулелену негізінде температураны өлшейтін барлық пирометрлермен қабылданатын негізгі шама болып табылады.
Барлық денелер сауле энергиясын жұту деңгейімен қара денеден ерекшелінеді жəне жұту коэффициенті 1-ден кем болады. Нақты денелердің сəулелену қасиеті де қара дененің сəулеленуінен ерекше жəне ε толық сəулелену коэффициенті мен ε_λ спектрлік коэффициентімен сипатталады.
Нақты денелер бірдей температурада əр түрлі сəулелену қасиетіне ие. Оны абсолютты қара дененің саулелену қасиетіне қатынасы бойынша бағалайды (* белгісі абсолютты қара дененің қасиеттерін білдіреді):

  ^E^ ^B^,   ^E, ^{. (1.30)}

жүктеу 1,71 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 8 9 10 11 12 13 14 15 ... 42