Тепловое излучение. Фетисов И.Н - 13 стр.

UptoLike

Рубрика: 

ма 6 с круглым отверстием 7 площади
S
изл
задает рабочий размер излучателя. Пластина 8 с от-
верстием предохраняет диафрагму 6 от нагревания (тепловой экран). .
Излучатель СТ, изготовленный из медной трубки с нагревательной спиралью внутри, имеет две
плоские поверхности различной степени «черноты». Излучатель может занимать два положе-
ния - рабочее 9 и нерабочее 10.
Измерительный 11 и компенсационный 12 болометры находятся в приемной камере с неболь-
шим входным отверстием 13, которое можно закрывать затвором 14. Излучение, прошедшее
мимо болометра 11, поглощается зачерненной пластиной 15 и не отражается обратно.
На блоке ПИ имеются органы управления (рис. 13, 14): тумблеры УСТАНОВКА (питание бло-
ка), ТЕРМОКОМПЕНСАЦИЯ (
Т
2
на рис.12), ИЗЛУЧАТЕЛЬ (включение электронагревателей)
и ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ЗАМЕЩЕНИЕ (тумблером - включение, а ручкой - регулировка напряже-
ния замещения
U
зам
). С помощью переключателя НАПРЯЖЕНИЕ вольтметр присоединяется к
различным участкам электрической схемы для измерения,
U
,
U
зам
и
U
Т
(термопара). Все эти
напряжения, составляющие единицы - десятки милливольт, необходимо измерять с погрешно-
стью не более -
0,1 мВ.
Приемник питается стабилизированным напряжением, от величины которого зависит чувстви-
тельность
П
, поэтому в ходе опыта напряжение не следует менять. Электронагреватели ЧТ и
СТ питаются от другого источника, напряжение которого можно изменять для изменения тем-
пературы и скорости нагрева.
Приемник имеет некоторую тепловую инерционность и не мгновенно реагирует на внешние
воздействия (тепловое излучение или ток замещения). Тепловая инерция излучателя ЧТ суще-
ственно больше и изменения его температуры происходят медленно.
Термопара (термоэлемент) - это датчик температуры, основанный на явлении Зеебека: в замк-
нутой цепи, состоящей из последовательно соединенных разнородных проводников, контакты
между которыми имеют различную температуру, возникает термоэдс и электрический ток.
Для термопар подбирают такие пары проводников, чтобы иметь побольше термоэдс и устойчи-
вость при высоких температурах (железо, никель, различные сплавы - константан, нихром,
хромель, копель и др.).
На рис. 15 показана схема измерения температуры черного тела. Спай хромель - копель имеет
измеряемую температуру
Т
, а спаи хромельмедь и копельмедь имеют комнатную темпера-
тур у
Т
0
295 К
(медные провода соединяют термопару с вольтметром).
ма 6 с круглым отверстием 7 площади Sизл задает рабочий размер излучателя. Пластина 8 с от-
верстием предохраняет диафрагму 6 от нагревания (тепловой экран). .
Излучатель СТ, изготовленный из медной трубки с нагревательной спиралью внутри, имеет две
плоские поверхности различной степени «черноты». Излучатель может занимать два положе-
ния - рабочее 9 и нерабочее 10.
Измерительный 11 и компенсационный 12 болометры находятся в приемной камере с неболь-
шим входным отверстием 13, которое можно закрывать затвором 14. Излучение, прошедшее
мимо болометра 11, поглощается зачерненной пластиной 15 и не отражается обратно.
На блоке ПИ имеются органы управления (рис. 13, 14): тумблеры УСТАНОВКА (питание бло-
ка), ТЕРМОКОМПЕНСАЦИЯ (Т2 на рис.12), ИЗЛУЧАТЕЛЬ (включение электронагревателей)
и ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ЗАМЕЩЕНИЕ (тумблером - включение, а ручкой - регулировка напряже-
ния замещения Uзам). С помощью переключателя НАПРЯЖЕНИЕ вольтметр присоединяется к
различным участкам электрической схемы для измерения, U, Uзам и UТ (термопара). Все эти
напряжения, составляющие единицы - десятки милливольт, необходимо измерять с погрешно-
стью не более - ≈ 0,1 мВ.
Приемник питается стабилизированным напряжением, от величины которого зависит чувстви-
тельность П, поэтому в ходе опыта напряжение не следует менять. Электронагреватели ЧТ и
СТ питаются от другого источника, напряжение которого можно изменять для изменения тем-
пературы и скорости нагрева.
Приемник имеет некоторую тепловую инерционность и не мгновенно реагирует на внешние
воздействия (тепловое излучение или ток замещения). Тепловая инерция излучателя ЧТ суще-
ственно больше и изменения его температуры происходят медленно.




Термопара (термоэлемент) - это датчик температуры, основанный на явлении Зеебека: в замк-
нутой цепи, состоящей из последовательно соединенных разнородных проводников, контакты
между которыми имеют различную температуру, возникает термоэдс и электрический ток.
Для термопар подбирают такие пары проводников, чтобы иметь побольше термоэдс и устойчи-
вость при высоких температурах (железо, никель, различные сплавы - константан, нихром,
хромель, копель и др.).
На рис. 15 показана схема измерения температуры черного тела. Спай хромель - копель имеет
измеряемую температуру Т, а спаи хромель – медь и копель – медь имеют комнатную темпера-
туру Т0 ≈ 295 К (медные провода соединяют термопару с вольтметром).