华北电力大学热能工程专业过程参数检测和仪表经典课件第4章非接触测温.ppt

1、第四章非接触温度测量方法和仪器，感觉部件不必与测量介质接触，非接触温度测量方法的基本原理：黑体的辐射发射度与温度具有单值函数关系，通过测量整个发射器的发射发射发射度对应于温度(发射高温计)。优点：仪表不损坏正在测量的介质的温度场热元件，不需要与正在测量的介质平衡，仪表延迟较小。理论上，仪器温度测量的上限不受限制。组件不必达到与测量介质相同的温度值，因此温度测量部件不会被高温破坏。大输出信号、高灵敏度、高准确度、第四章非接触温度测量方法和仪器，主要内容第一节发射温度测量的基本原理第二节单色辐射高温计第三节发射温度计第四节比色高温计第五节红外温度计，第一节发射温度测量的基本原理，第一，黑体的光谱辐

2、射度M0和辐射发射度M0 1光谱发射度M0 1)整体发射C1，C2是普朗克第一，第二辐射常数3.7413 * 10-16(w . m2)1.4388 * 10-2(m . k)2)使用条件：温度低于3000K，波长短的可见光范围内代替普朗克定律vinB) T高度，M0的峰值对应波长缩短。在M0的峰值处，辐射波长m和t的关系遵循韦恩偏移定律。mT=2897 m.k，3)光谱发射出线也是M0图，1，黑体的光谱发射出线也是M0 1光谱发射出线也是M0，第一节发射温度测量的基本原理，2黑体发射率M0 1) M0和M0的关系M0是波长从0到全光谱辐射的总和。2 第一节发射温度测量的基本原理，第二节，灰色

3、物质的光谱发射出射也是M和发射出射也是M 1)灰色物质的定义：如果物体的发射光谱连续，并且所有波长一致，则该物体称为灰色物质。 (2)灰分的发射率：在与灰分的放射性相同的温度下，整个发射器的放射性比，3)灰分的m(普朗克定律)m(斯特凡玻尔兹曼定律)是小于1的常数。第一节辐射温度测量的基本原理被修改，因为实际存在的物体不完全等于灰色物质。1)光谱发射出射率也是m(普朗克定律):2)发射出射率也是m(斯图玻耳兹曼定律)注：光谱发射率和发射率，其值在0-1之间不是恒定的，是实验测量的。关于温度、物体的特性和表面情况，基尔霍夫定律也是相关的。iii，实际物体的光谱发射发射发射出射也是m，第一节发射温

4、度测量的基本原理，4，单色发射高温计和发射温度计1)应用普朗克定律创建的单色发射高温计2)应用发射定律创建的发射高温计3)温度变化时，光谱发射辐射比发射辐射快得多。单色辐射高温计灵敏度高，第二单色辐射高温计，光学高温计，1，光学高温计，正如普朗克定律所知道的，物体的光谱发射发射发射率m与温度有关，物体在高温下发光，称为发光，亮度l与光谱发射发射发射率m成正比，因此通过测量物体的亮度l，可以找到物体的温度。L=cM=c M0 C-比例常数。2用亮度表示温度时需要解决的问题：亮度温度1)提出问题：相同的亮度l，物体不同，因此物体对应的温度不同。因此，在什么亮度下，米应该表示什么温度？2)解决方案：

5、仪表显示黑体对应的温度Ts，即亮度温度，需要校准实际物体的实际温度。双节单色辐射计，1基本工作原理：3)亮度温度Ts:当物体在辐射波长上，温度为t时，光谱辐射照度l和黑体在辐射波长上，温度为Ts时，如果光谱辐射照度L0相等，那么Ts在波长上被称为该物体的亮度温度。4)亮度温度Ts寻找物体实际温度的方法t已知物体的辐射发射发射率，vin公式为：一、光学高温计、二单色辐射高温计、二亮度显示温度时需要解决的问题：亮度温度、两种亮度相同。注意：0 1、测量的亮度温度总是低于实际温度，越小，亮度温度和实际温度之间的差距就越大。双节单色辐射高温计，2，光学系统的结构和工作原理，1结构，1)测量时，等射的亮

6、度低于辐射热源(测量对象)的亮度，等射的亮度高于辐射热源(测量对象)的亮度，等等，2)等射的亮度高于辐射热源(测量对象)的亮度，等射的亮度在暗背景下亮光学高温计的结构和工作原理，(1)问题：亮度超过14000C时钨丝容易升华，(电阻值改变，灯丝在玻璃上形成薄膜，改变灯丝的温度亮度特性)，测量错误。 (2)灰色吸收玻璃的作用：安装吸收玻璃，超过14000C，热源进入仪器的亮度减少，然后与照明相比，可以增加光学高温计的测量范围。2，光学高温计的结构和工作原理，第二节单色辐射高温计，3部分组件的作用，1)灰色吸收玻璃，玻璃吸收后光谱辐射亮度，观测者看到的光谱辐射亮度，因此，知道，t，拯救T1，2)红

7、色过滤器的作用：波长范围0.6-优点：在一般工业光学高温计中可以认为波长变化被忽略。一般0.66米4光学高温计的最低温度测量值是人眼闭侧，因此只能看到可见光，所以测量的物体的温度为700，2，光学高温计的结构和工作原理，第二单色辐射计，三个分量的作用，(1)减少的影响：光谱发射率不是常数，测量时会产生误差。尽可能制造整个发射器的发射条件。例如，如果测量炉温，则可以插入较长且底部较长的陶瓷管l/d10，以使其充分受热，则喷嘴可以将管底部近似为整个发射器。第三，使用光学高温计时注意事项，第二节单色辐射计，(2)由于中间介质：光学高温计不得离测量的物体太远，一般在12米以内为宜。光学高温计和被测试物

8、体之间的灰尘、烟雾、二氧化碳等都对辐射起吸收作用，产生误差。(3)光学高温计渡边杏测量反射光强的物体，容易产生大误差；(4)光学高温计比热电偶、热电阻的测量精度低，不能测量物体的内部温度。第三，使用光学高温计时的注意事项，第二节单色辐射计，4，光电高温计，1光学高温计问题：测量时手动平衡亮度；如果一个人判断平衡点，平衡点可能会很容易被人发现。因此，它不是连续测量仪，应用受到限制。2工作原理：光电装置代替人眼，作为仪器的感应装置，感受辐射源的亮度变化，并转换成与亮度成比例的电信号。这个信号是由电子放大器放大测量的，其大小对应于测量的物体的温度。光电高温定时自动连续测温计。第二节单色辐射高温计，第

9、四节光电高温计，WDH-II光电高温计的调制原理，第二节单色辐射高温计，第三缺点：光学部件交换不良，更换部件时对整个仪表进行了重新调整和分度。4优点(l)最低没有700。由于光电能感觉到可见光，因此红外线波长(2)分辨率高，光学系统最高为0.5，而广告温度表则达到0.010.05。(3)连续自动测量高精度、高性能单色器(4)，响应快。双节单色辐射计，4，光电高温计，3节辐射计，根据鲍鱼纱定律制作的温度计，即全波长的辐射，M0，温度t .测量对象的辐射能通过物镜聚焦铂箔，提高铂箔温度，在热电堆上测量温度输出热电信号。热电偶被多个相同的热电偶序列化成相同的方向。目的增加输出的热电势，提高灵敏度。一

10、、基本工作原理，二、辐射温度计的结构和原理，热电的作用？3节发射温度计，1)问题：随着物体的不同，相同的发射率M，徐璐与其他物体徐璐不同的温度对应，因此仪表上显示的仪表是辐射温度(与绝对黑体对应的温度)2)辐射温度：测量的物体的实际温度为t，对应的发射率M，绝对黑体从温度Tp复制时的发射率M 0，M=M0使用主体的发射率、3辐射温度、3节辐射温度计、4辐射温度计时的注意事项：(1)影响。发射器的发射条件(2)尽可能多地制造中间介质的影响，测量距离太远(3)热电偶冷端温度的影响。(4)遵循规定的D/L(主体直径，主体和温度计之间的距离)的范围，否则会发生大错误。l太大，主体在热电上的影像太小，无法复盖热电交叉平面，因此热电接受的辐射减少的迹象很低。l与隔膜的边缘和接近热电堆的其他零件相比，冷却端温度上升，热电势下降，指示低，中间介质的影响大，指示低。4节比色高温计，1，比色高温计原理2，2色比色高温计示例3，3色比色高温计，4节比色高温计，1原理：按照比色偏置规律工作的温度计。测量物体两种不同波长的光谱辐射发射度的比例，从而推动温度。1刘涛过程(黑体)根据波长1，2测量光谱辐射强度，然后取对数进行整理。非色温，4节比色计，2实际物体的温度(1)比色温度：实际物体(温度t)在2个波长上等于1，2的对应亮度比，绝对黑体(Ts)在2个波长上等于1，2