rozne9, Politechnika WGGiG, Fizyka


POLITECHNIKA

WROCŁAWSKA

Spraw. wyk.:

Piotr BARON

Wydział Informatyki

i Zarządzania

LABORATORIUM Z FIZYKI

Rok: 2 Semestr: 3

Data 07.12.1998

Temat:

Pomiar temperatury pirometrem optycznym.

Ocena:

Nr.lab. : 6.

Nr.ćw. : 30.

  1. CEL ĆWICZENIA.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z jedną z metod pomiaru temperatury.

  1. WSTĘP TEORETYCZNY.

Celem doświadczenia był pomiar temperatury pirometrem optycznym. Pirometr optyczny jest urządzeniem do zdalnego pomiaru temperatury. Jego działanie opiera się na badaniu spektrum fali emitowanej przez ciało badane i porównywaniu jej ze spektrum fali emitowanej przez ciało doskonale czarne będące w tej samej temperaturze.

0x01 graphic

Każde ciało będące w temperaturze wyższej od zera kelwina emituje falę elektromagnetyczną. W doświadczeniu ciałem tym było wolframowe włókno żarówki (schemat układu obok) , a do pomiaru posłużył pirometr optyczny ze znikającym włóknem. Włókno zanikło wtedy, gdy w pewnym przedziale długości fali emitowało tyle samo energii co badane ciało. W ten sposób można było wyznaczyć temperaturę czarną badanego ciała a następnie obliczyć temperaturę rzeczywistą korzystając ze wzoru 0x01 graphic
, lub ze specjalnego nomogramu.

  1. PRZEBIEG ĆWICZENIA

U

ΔU

I

ΔI

P

ΔP

Tcz

ΔTcz

Trz

ΔTrz

[V]

[V]

[A]

[mA]

[W]

[W]

[°C]

[°C]

[°C]

[°C]

2

0,2

1,50

15

3,00

0,33

1130

90

1190

100

3

0,2

1,87

15

5,61

0,42

1395

90

1480

100

4

0,2

2,20

15

8,80

0,50

1570

70

1680

30

5

0,2

2,49

15

12,45

0,57

1750

70

1900

30

6

0,2

2,72

15

16,32

0,63

1850

70

1960

30

7

0,2

2,98

40

20,86

0,88

2000

120

2150

100

8

0,2

3,19

40

25,52

0,96

2200

120

2420

100

9

0,2

3,40

40

30,60

1,04

2300

120

2500

100

10

0,2

3,62

40

36,20

1,12

2350

120

2560

100

0x08 graphic

U=2[V]

U=5[V]

U=9[V]

Tcz

Tcz

Tcz

[°C]

[°C]

[°C]

1100

1780

2100

1100

1755

2050

1110

1770

2250

1135

1785

2250

1095

1790

2100

1080

1780

2150

1135

1750

2100

1120

1800

2250

1130

1750

2100

1120

1730

2200

σ=19

σ=22

σ=76

Tcz=1113

Tcz=1769

Tcz=2155

  1. WZORY I PRZYKŁADOWE OBLICZENIA

0x01 graphic

0x01 graphic
[°C]

0x01 graphic
[°C]

0x01 graphic
[°C]

0x01 graphic
[mA]

0x01 graphic
[W]

  1. WNIOSKI I DYSKUSJA WYNIKÓW.

Zdecydowanie największy wpływ na błąd pomiaru temperatury miała trudność w jednoznacznej ocenie, czy oba włókna mają jednakową jasność. Spowodowało to duże rozbieżności w ocenie temperatury włókna (rzędu kilkudziesięciu stopni).

Na podstawie wzoru obliczyłem temperaturę rzeczywistą dla napięcia 2 V. W pozostałych przypadkach temperaturę rzeczywistą wyznaczałem na podstawie nomogramu. Błąd pomiaru temperatury wyznaczyłem jako odchylenie średnie kwadratowe pojedynczego pomiaru. Błędy te wyznaczyłem dla trzech napięć (w dolnej, środkowej i górnej części zakresu pomiarowego).

- 2 -

0x01 graphic



Wyszukiwarka