Cwiczenie 30 b, Politechnika Wroc’awska


Politechnika Wrocawska

INSTYTUT FIZYKI

Sprawozdanie z wiczenia nr 30.

Klaudiusz Fatla

Temat:

Pomiar temperatury pirometrem optycznym.

WYDZIA ELEKTRYCZNY,

rok II

Data: Ocena:

06 - 11 - 96

1. Zakres wiczenia :

Celem wiczenia byo zapoznanie si z jedn z metod pomiaru temperatury.

2. Wiadomoci ogólne :

Prawo Kirchhoffa:

Stosunek spektralnej emitancji ciaa rzeczywistego do jego spektralnego wspóczynnika pochaniania jest równy spektralnej emitancji ciaa doskonale czarnego.

0x01 graphic

Planck opisa spektraln emitancj ciaa doskonale czarnego wzorem:

0x01 graphic

gdzie

C1 = 3,74*10-16 [W m2]

C2 = 1,44*10-2 [m K]

Pirometria - metody pomiaru temperatury cia, polegajce na porównaniu ich cakowitej lub spektralnej zdolnoci emisyjnej. Przyrzdy stosowane do tego celu nazywa si pirometrami.

Temperatura czarna (Tcz) danego ciaa jest równa temperaturze ciaa doskonale czarnego, które w pewnym maym, umownym przedziale dugoci fal () ma takie samo natenie strumienia promieniowania jak ciao mierzone.

Luminacja obrazu jest to emitancja obrazu w jednostkowy kt bryowy. Jest ona wprost proporcjonalna do luminancji badanego ciaa i nie zaley od odlegoci tego ciaa do pirometru (w dowiadczeniu odlego ta wynosia 80 cm).

3. Spis przyrzdów :

- woltomierz MK-3, kl 1,5, wbudowany w zasilacz P340

- amperomierz LM-3, kl 0,5, nr fabryczny: 3703130.74

4. Wyniki pomiarów :

Tab. 1. Pomiary temperatury wókna arówki i prdu pobieranego przez arówk.

Pomiar 1

Pomiar 2

Pomiar 3

Pomiar 1

Pomiar 2

Pomiar 3

Lp.

Tcz

[K]

Tcz

[K]

Tcz

[K]

Tcz r

[K]

I1

[A]

I2

[A]

I3

[A]

Ir

[A]

I

[A]

U

[V]

U

[V]

2

1110

1060

1080

1083

1,564

1,612

1,576

1,584

0,015

2,00

0,15

3

1280

1200

1250

1243

1,920

1,928

1,940

1,929

0,015

3,00

0,15

4

1400

1395

1390

1395

2,216

2,240

2,232

2,229

0,015

4,00

0,15

5

1570

1690

1620

1627

2,504

2,488

2,500

2,497

0,015

5,00

0,15

6

1730

1750

1760

1747

2,724

2,728

2,728

2,727

0,015

6,00

0,15

7

1840

1910

1910

1887

2,992

2,964

2,984

2,980

0,015

7,00

0,15

8

1960

2010

2000

1990

3,29

3,23

3,47

3,33

0,04

8,00

0,15

9

2100

2250

2100

2150

3,57

3,71

3,69

3,66

0,04

9,00

0,15

Tab. 2. Pomiary temperatury wókna arówki z dolnego i górnego zakresu temperatur.

Lp.

T1

[K]

T10

[K]

I1

[A]

I10

[A]

1

800

2170

1,226

3,72

2

870

2400

1,242

3,71

3

840

2220

1,210

3,69

4

790

2220

1,162

3,70

5

800

2180

1,182

3,68

6

840

2150

1,200

3,70

xr

823

2223

1,204

3,700

xr

13

37

0,012

0,006

xr

1,6 %

1,7 %

-

-

Dla T1 U = (1,20 0,15) V,

dla T10 U = (10,00 0,15) V.

Dla I1 xr = 0,012 A a bd z klasy amperomierza max = 0,008 A,

dla I10 xr = 0,006 A a bd z klasy amperomierza max = 0,04 A, wic

I1 = (1,204 0,012) A

I10 = (3,70 0,04) A.

Tab. 3. Temperatury (czarne i rzeczywiste) wókna arówki i moc pobierana przez arówk.

Lp.

Tcz r

[K]

Trz

[°C]

P

[W]

P

[W]

P

[%]

1

823

850

1,5

0,2

13,3

2

1083

1140

3,2

0,3

9,4

3

1243

1310

5,79

0,33

5,7

4

1395

1480

8,9

0,4

4,5

5

1627

1750

12,49

0,45

3,6

6

1747

1890

16,4

0,5

3,1

7

1887

2040

20,9

0,6

3,0

8

1990

2180

26,6

0,8

3,0

9

2150

2360

32,9

0,9

2,7

10

2223

2440

37

1

2,7

5. Wzory i przykady oblicze :

- zwizek midzy temperatur czarn a rzeczywist

0x01 graphic

C2 = 1,4410-2 [m K]

A(T) = 0,4752-210-5 [1/K] Tcz dla  = 650 [nm]

W dowiadczeniu tylko jedn temperatur przeliczono w ten sposób, dla pozostaych temperatur posuono si nomogramem.

0x01 graphic
, czyli

Trz = 847,53565 " 850 C

- moc pobierana przez arówk [W]

0x01 graphic

U - napicie [V]

I - prd [A]

P = 1,2041,2 = 1,4448 " 1,5 W

- bd bezwzgldny mocy [W]

0x01 graphic

U - napicie [V]

U - bd maksymalny pomiaru napicia [V]

I - prd [A]

I - bd maksymalny pomiaru prdu [A]

P = 0,0121,2 + 1,2040,15 = 0,195 " 0,2 W

Inne wzory :

- bd maksymalny wielkoci mierzonej wynikajcy z klasy przyrzdu

0x01 graphic

kl - klasa przyrzdu [%]

Z - zakres pomiarowy

Umax = 1,510/100 = 0,15 V

Imax = 0,51,5/100 = 0,0075 " 0,008 A

- rednia arytmetyczna

0x01 graphic

n - liczba pomiarów

xj - pomiar j-ty

- redni bd kwadratowy redniej arytmetycznej

0x01 graphic

n - liczba pomiarów

x - rednia arytmetyczna

xj - pomiar j-ty

- bd wzgldny [%]

0x01 graphic

b - bd bezwzgldny wartoci mierzonej

x - warto mierzona

6. Dyskusja bdów i wnioski :

Na bd pomiaru mocy gówny wpyw miaa klasa woltomierza 1,5. Odczyt ze skali pirometru zalea od obserwatora, poniewa rónie widzimy równo barw (by subiektywny). Jak wynika z pomiarów (tab. 1.) rozrzut wartoci temperatury jest do duy, np. dla Lp.=8 T wynosi od 2170C do 2400C.

Bd wzgldny pomiaru temperatury jest prawie stay przy znacznym wzrocie temperatury, natomiast bd wzgldny pomiaru mocy maleje wraz ze wzrostem pobieranej mocy.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
ćwiczenie 9, 30, Politechnika Krakowska
Ćwiczenie 00, Politechnika Lubelska, Studia, Studia, fizyka
Cwiczenie13, Studia, Politechnika
81, Cwiczenie 81 d, Politechnika Wroc?awska
ćwiczenie 30 przyjęte, Obliczenia30 ziomki, Obliczenia:
[14.10.2014] Aparat skrzynkowy, Ćwiczenie 10, Politechnika Koszalińska
Higiena mleka, Ćwiczenia (5) 30-10-2013, Ćwiczenia (5) 30-10-2013
12, Cwiczenie 12 b, POLITECHNIKA WROC?AWSKA
[14.10.2014] Aparat skrzynkowy, ĆWICZENIE 4a, Politechnika Koszalińska
Wyznaczanie momentu bezwladnosci, Cwiczenie 01 c, Politechnika Wrocławska
52, Cwiczenie 52 b, Politechnika WrocĖ™awska
Cwiczenie$,30,31
Ćwiczenia opis, Politechnika Warszawska, Semestr 3, Teoria ObwodĆ³w - Labolatoeium
ćwiczenie 30 przyjęte, Wstęp do 30 ziomki, 1
29, Cwiczenie 29 f, POLITECHNIKA WROC?AWSKA
52, Cwiczenie 52 g, POLITECHNIKA WROCLAWSKA
14.04, Konspekt do cwiczenia 4-wyniki, Politechnika ÅĆ³dzka
Cwiczenia 30 2007

więcej podobnych podstron