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.

2. 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.

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
, lub ze specjalnego nomogramu.

3. PRZEBIEG ĆWICZENIA

• wyznaczanie zależności temperatury rzeczywistej włókna żarówki od pobieranej mocy

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

• wyznaczanie błędów pomiaru temp. czarnej

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

4. WZORY I PRZYKŁADOWE OBLICZENIA

[°C]

[°C]

[°C]

[mA]

[W]

5. 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 -

---