1. Cel ćwiczenia:Celem ćwiczenia było zapoznanie się z jedną z metod pomiaru temperatury w zakresie od 800 °C do 2500°C.
2. Zasada pomiaru:W ćwiczeniu dokonywaliśmy pomiarów temperatury przy użyciu pirometru. Jest to urządzenie, którego zasada działania polega na porównywaniu emitancji lub barwy ciała rzeczywistego z emitancją lub barwą ciała doskonale czarnego.
Użyty przez nas w ćwiczeniu pirometr był pirometrem optycznym monochromatycznym z zanikającym włóknem i działał na zasadzie wyznaczania temperatury czarnej ciała rzeczywistego równej temperaturze ciała doskonale czarnego, które w zadanym, małym przedziale Dl promieniowania ma taką samą emitancję jak ciało mierzone.
Patrząc w okular pirometru widzieliśmy włókno żarówki pirometru na tle obrazu włókna żarówki badanej. W okularze mieścił się filtr monochromatyczny przepuszczający tylko niewielki przedział Dl długości fal promieniowania. Emitancję włókna pirometru mogliśmy zmieniać.
Włókno żarówki mogło być:
- ciemniejsze niż obraz włókna żarówki badanej,
- jaśniejsze niż włókno żarówki badanej,
- równe.
W ostatnim przypadku zanikało ono na tle włókna badanej żarówki - odczyt ze skali pirometru stanowił wówczas temperaturę czarną włókna badanej żarówki.
Znając temperaturę czarną wyznaczaliśmy temperaturę rzeczywistą na podstawie nomogramu:
Przedłużenie linii łączącej rodzaj mierzonego ciała lub jego monochromatyczny (widmowy) współczynnik absorpcji znajdujące się na prawej skali z jego temperaturą czarną Tcz umieszczoną na skali środkowej, wyznacza na lewej skali temperaturę rzeczywistą T.
Istnieje także inna metoda wyznaczania temperatury rzeczywistej na podstawie temperatury czarnej - a mianowicie poprzez obliczenie ze wzoru:
[°C]
gdzie:
C2 = 0,0144 m K
l = 650 nm.
3. Wyniki pomiarów i obliczenia:Wyznaczanie charakterystyki T = f (P)
Wartości do przyjęcia:
· klV = 1,5 [%] - klasa woltomierza,
· UZ = 10 V - zakres woltomierza,
· = 0,5 [%] - względny błąd podstawowy amperomierza,
· 2 digit = 0,02 A - bezwzględny błąd kwantyzacji amperomierza,
· Obliczenia wstępne:
· obliczanie błędu bezwzględnego pomiaru napięcia:
Tabele pomiarowe:
zakres
2
DU
I
DI
P
DP
Tcz
Tcz śr
DTcz śr
Trz
DTrz
pirometru
[V]
[A]
[W]
pierwszy
2,00
0,15
1,55
0,03
3,1
0,3
1160
1171
11
1240
10
1110
1150
pat807