AIROMETR, Jacek Wilczy˙ski


Jacek Wilczyński

Robert Kozak

Wrocław 21. 04. 1997


Laboratorium z fizyki

ćwiczenie nr 22 (30)

Temat: Pomiar temperatury pirometrem.

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z jedną z metod pomiaru temperatury w zakresie od 800 °C do 2500°C.

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 Δλ 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 Δλ długości fal promieniowania. Emitancję włókna pirometru mogliśmy zmieniać.

Włókno żarówki mogło być:

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

λ = 650 nm.

Wyniki pomiarów i obliczenia:

Wyznaczanie charakterystyki T = f (P)

Wartości do przyjęcia:

Obliczenia wstępne:


Tabele pomiarowe:

zakres

U

ΔU

I

ΔI

P

ΔP

Tcz

Tcz śr

ΔTcz śr

Trz

ΔTrz

pirometru

[V]

[V]

[A]

[A]

[W]

[W]

[°C]

[°C]

[°C]

[°C]

[°C]

pierwszy

2,00

0,15

1,55

0,03

3,1

0,3

1160

1171

11

1240

10

1160

1110

1160

1150

1240

1170

1180

1210

1170

2,40

0,15

1,71

0,03

4,10

0,33

1270

1252

11

1320

10

1260

1230

1230

1240

1310

1250

1290

1250

1190

zakres

U

ΔU

I

ΔI

P

ΔP

Tcz

Tcz śr

ΔTcz śr

Trz

ΔTrz

pirometru

[V]

[V]

[A]

[A]

[W]

[W]

[°C]

[°C]

[°C]

[°C]

[°C]

pierwszy

2,60

0,15

1,78

0,03

4,63

0,35

1360

1351

9

1440

10

1370

1320

1310

1390

1370

1350

1340

1380

1320

drugi

3,00

0,15

1,92

0,03

5,8

0,4

1640

1602

16

1720

30

1510

1590

1600

1520

1610

1640

1650

1650

1610

zakres

U

ΔU

I

ΔI

P

ΔP

Tcz

Tcz śr

ΔTcz śr

Trz

ΔTrz

pirometru

[V]

[V]

[A]

[A]

[W]

[W]

[°C]

[°C]

[°C]

[°C]

[°C]

drugi

3,60

0,15

2,11

0,04

7,60

0,43

1700

1722

12

1860

30

1690

1730

1780

1700

1690

1770

1700

1700

1760

4,00

0,15

2,23

0,04

8,92

0,46

1800

1869

17

2020

30

1840

1910

1850

1930

1930

1820

1800

1890

19,2

zakres

U

ΔU

I

ΔI

P

ΔP

Tcz

Tcz śr

ΔTcz śr

Trz

ΔTrz

pirometru

[V]

[V]

[A]

[A]

[W]

[W]

[°C]

[°C]

[°C]

[°C]

[°C]

trzeci

5,00

0,15

2,55

0,04

12,75

0,55

2150

2250

35

2440

30

2150

2400

2250

2100

2400

2250

2350

2300

2150

7,40

0,15

3,15

0,04

23,31

0,74

2900

2780

30

3080

37

2700

2900

2700

2800

2900

2650

2800

2750

2700

zakres

U

ΔU

I

ΔI

P

ΔP

Tcz

Tcz śr

ΔTcz śr

Trz

ΔTrz

pirometru

[V]

[V]

[A]

[A]

[W]

[W]

[°C]

[°C]

[°C]

[°C]

[°C]

trzeci

10,00

0,15

3,72

0,04

37

1

3200

3270

60

3693

39

3600

3400

3350

3200

3400

3000

3200

3000

3300


Przykładowe obliczenia:

3080 [°C]

Charakterystyka Trz = f (P):

Wnioski:

Na podstawie wyników pomiarów stwierdziliśmy, iż metoda pomiaru temperatury za pomocą pirometru jest metodą przydatną do pomiaru temperatur z zakresu powyżej 1000°C.

Zaobserwowaliśmy ponadto przybliżone wartości temperatur czarnych, które są możliwe do zmierzenia na poszczególnych zakresach pirometru:

Przy czym trzeba zauważyć, że w wyniku pomiarów pirometrem uzyskiwaliśmy wartości temperatury czarnej, na podstawie której dopiero przy pomocy nomogramu odczytywaliśmy wartość temperatury rzeczywistej. Jednak okazało się, że nomogram nie jest wystarczający, gdyż nie ma możliwości transformacji na temperatury rzeczywiste temperatur czarnych większych od 2500 °C. Spowodowało to, iż musieliśmy skorzystać ze wzoru na wartość temperatury rzeczywistej.

Zarówno w przypadku wykorzystania nomogramu jak i wzoru transformacyjnego bezwzględne błędy temperatury rzeczywistej obliczaliśmy jako połowa przedziału błędu bezwzględnego dla temperatury czarnej przeliczonego na temperaturę rzeczywistą.

Oprócz wyznaczenia wartości temperatur rzeczywistych wyznaczyliśmy także charakterystykę temperatury rzeczywistej od mocy pobieranej przez badaną żarówkę. Uzyskane przez nas punkty pomiarowe oscylowały wokół krzywej logarytmicznej. Tak więc zależność temperatury od mocy pobieranej ma charakter logarytmiczny (dla stałych przyrostów mocy przyrosty temperatury są coraz mniejsze).



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
75, WSP ZAL, Jacek Wilczy˙ski
AEIGER, Jacek Wilczy˙ski
08, Cwiczenie 08 b, Jacek Wilczyński
fiiz21, Jacek Wilczyński
91, ZJAW FOT, Jacek Wilczy˙ski
Cwiczenie 30 d, Jacek Wilczy?ski
Lepiej usługiwać innym niż sobie, Kazania Słowa Bożego, Jacek Filończyk, 02 Usprawiedliwienie przez
Pomiary wymiarów wewnętrznych, UTP-ATR, Miernictwo dr. B.Wilczyńska
sciaga by jacek, UE IiE ISIZ, Prezentacje - Sroka, Sroczka, sizm i simeb materiały exam
Carranza Maite Wojna czarownic 01 Klan Wilczycy
Rachunkowość wykład 14, Rachunkowość - Jacek Jaworski
projekt ze środków nr2, Transport Polsl Katowice, 6 semestr, Studia 6, Materiały Jacek, Środki trans
Kinkel Tanja Synowie wilczycy
labMDOŚ10nasza, Wojciechowski Jacek
Rachunkowość wykład 4, Rachunkowość - Jacek Jaworski
moj przenosnik, Transport Polsl Katowice, 6 semestr, Studia 6, Materiały Jacek, Środki transportu, p
VIII Kazanie przesiew, Kazania Słowa Bożego, Jacek Filończyk, 01 moje kazania
Rachunkowość wykład 10, Rachunkowość - Jacek Jaworski

więcej podobnych podstron