光电比色测温计教学内容.ppt

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1、光电比色测温计图2-52是黑体辐射的调制原理，它不需要外加光源，而且简单地由探头尖端（即黑体腔）收集黑体的光谱辐射，然后通过光纤把这种宽频带的辐射传送到分光仪或滤光片，根据普朗克提出的辐射亮度与波长关系随温度变化的公式，通过双波长或单波长就能测出黑体的温度。那么，回到基础篇里的2.7.2（P45）光波长调制，是这么介绍利用黑体辐射进行波长调制：黑体(blackbody)：它能够吸收外来的全部电磁辐射，并且不会有任何的反射与透射。一种理想物体，以此作为热辐射研究的标准物体。辐射与比色测温原理随温度的升高，Lb(λ)曲线的峰值波长λm向短波方向移动。由普朗克公式可以导出说明λm与T关系的维恩

2、位移定律：λmT=2897.8μm·K上式表示为一条倾斜的直线，如图10-1所示。知道了各温度下的峰值波长，就可以根据待测温度的范围确定测温仪表所选用的波长范围。实际物体的吸收率总是小于1。因此，定义同一波长、同一温度下，非黑体和黑体的光谱辐射亮度之比为非黑体的光谱发射率ε(λ,T)：ε(λ,T)=L(λ,T)/Lb(λ,T)非黑体的全发射率ε(T)定义为相同温度下非黑体与黑体的全辐射亮度之比：ε(T)=L(T)/Lb(T)黑体作为实际物体的一个标准。当实际物体在同一波长的光谱发射亮度与黑体的光谱发射亮度相等时，将此黑体的温度定义为实际物体的亮度温度；当实际物体的全辐射亮度与黑体的全辐射

3、亮度相等时，将此黑体的温度定义为此实际物体的辐射温度。对于任何实际物体来说，ε(λ,T)或ε(T)总是介于0~1，因此，Ts和Tp总是低于实际物体的真是温度T。只有知道了ε(λ,T)和ε(T)的值，才能求出T来。一般来说，非黑体的ε(λ,T)与波长有关，ε(λ,T)不随波长改变的非黑体称为灰体，其辐射能量分布曲线与同温度下黑体辐射能量分布曲线相似。工程上，一些实际物体在某个波长区段有与此相近似的辐射特性，可以当作灰体来处理，使问题简单化。对于非黑体来说则有：L(λ,T)dλ=ε(λ,T)λ-5e-C2/λTdλ亮度测温法亮度温度TsL(T)=ε(T)(1/π)σT4全辐射测温法辐射温度T

4、p10.1.2比色测温定义：如果某一温度的黑体与实际物体在某两个波长的光谱辐射亮度之比相等，则黑体的温度称为该物体的色温度，又称比色温度。L(λ1,T0)dλ/Lb(λ1,T0)dλ=L(λ2,T0)dλ/Lb(λ2,T0)dλ=CL(λ1,T0)dλ/L(λ2,T0)dλ=Lb(λ1,T0)dλ/Lb(λ2,T0)dλBb=A1/A2=Lb(λ1,T)dλ/Lb(λ2,T)dλ=(λ1/λ2)-5exp(C2/T[1/λ1-1/λ2)]从而得到：T=C2(1/λ1-1/λ2)InB-5In(λ1/λ2)•对于黑体或灰体，比色温度等于其真实温度，Tc=T；•对于多数金属材料，随波长的增长

5、，光谱发射率减小，比色温度高于其真实温度，Tc＞T；•对于多数非金属材料来说，随波长增长，光谱发射率增大，比色温度低于其真实温度，Tc＜T。比色温法的优点与发展大多数实际物体的色温Tc比亮温Ts和辐射温度Tp更接近于物体的真温T。比色测温法受被测物体光谱发射率的影响较小在光路中存在有烟雾、水蒸气、尘埃的场合，使用亮温法或辐射发测温，会严重失真。结构复杂，但广泛应用于工业声生产和科学研究中。根据被测物体的辐射特性，尽可能选择光谱发射率一致的两个工作波段，可以打打减小测得的色温与真温偏离。根据光谱发射率随波长作线性变化的被测物体，研制了二色测温仪好四色测温仪。如果避开选择性吸收气体的吸收峰，

6、选用适合的波段，使用比色测温，所受影响可以大大减小。而且比色温度计的输出信号可以自动、远传和用于控制调节。谢谢欣赏再见1402周帮强学号171414041此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢