Question

Почему с помощью пирометров нельзя измерить истинную температуру нагретого тела?

Answer 1

Ответ:

Причин для этого много.

1) В пирометре установлен фотоэлемент с максимумом чувствительности в ИК-области определенной длины волны (2 мкм, 5 мкм, 10 мкм и т.д.). то есть на этой длине волны он имеет максимальную чувствительность. Измеряемая температура не всегда совпадает с этим максимумом. Вводятся некоторые числовые поправки, но это приблизительно. Универсального приемника не существует.

2) Фототок этого элемента напрямую зависит от температуры окружающей среды. При комнатной температуре он сам будет охлаждаться (переизлучать в пространство принятое тепло) медленнее чем например на морозе. Этот фактор тоже пытаются скомпенсировать математикой но это добавляет ошибку измерения.

3) Фотоприемник меряет излученную энергию поверхности. Понятно, что полированный алюминий излучает лучше чем матовый. Это еще внесение дополнительной погрешности измерения.

4) Каждый материал в принципе излучает по разному и учесть характеристику каждого не реально (нужна будет таблица с миллионами поправок). Поэтому в пирометр вводят примерный поправочной коэффициент на эффективность излучательной поверхности (обычно в процентах).

5) Спектр излучения нагретого тела гораздо шире чем ширина принимаемых длин волн приемником. Эту характеристику можно исправить применив закон Вина, но это тоже приводит к увеличению погрешности измерения.

Объяснение:

Answer 2

Пирометры используются для измерения температуры поверхности объекта на основе инфракрасного излучения, которое он испускает. Однако они не могут точно измерить истинную температуру нагретого тела по нескольким причинам:

1. Эмиссионная способность: Различные материалы имеют различные степени эмиссионной способности (способности излучать тепловое излучение). Пирометры предполагают определенное значение эмиссионной способности при измерении температуры. Если эмиссионная способность объекта неизвестна или изменяется, это может привести к неточным результатам.

2. Воздействие окружающей среды: Температура окружающей среды может влиять на измерения. Пирометры измеряют инфракрасное излучение, и если вокруг объекта есть другие источники тепла или объект находится в условиях переменной температуры, это может исказить результаты.

3. Отраженное излучение: Пирометры могут измерять не только излучение нагретого объекта, но и отраженное излучение от окружающих поверхностей. Это также может привести к неточным измерениям.

4. Толщина и состояние поверхности: Толщина и состояние поверхности объекта могут влиять на способность объекта излучать тепловое излучение равномерно, что также влияет на точность измерений пирометра.

5. Видимый свет: Пирометры не могут избежать воздействия видимого света. Если объект светится видимым светом (например, раскаленный металл), это также может исказить измерения.

Исходя из этих факторов, измерение истинной температуры нагретого объекта с использованием пирометров может быть сложным и требует точной калибровки и учета всех влияющих факторов.