常用的非接觸式測溫儀表依據(jù)黑體輻射的基本定律,稱為輻射測溫儀表。 輻射測溫法又包括亮度法(見光學(xué)高溫計)、輻射法(見輻射高溫計)和比色法(見比色溫度計)等幾類別。
一、真實(shí)溫度怎么測量
雖然種類很多,但是幾類輻射測溫方法也只能測出對應(yīng)的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。只有對黑體(吸收全部輻射并不反射光的物體)所測溫度才是真實(shí)溫度。
二、解決辦法
若想要測出物體的真實(shí)溫度,對于材料的表面發(fā)射率進(jìn)行一個修正。材料表面發(fā)射率不僅取決于溫度和波長,還與表面狀態(tài)、涂膜和微觀組織等有關(guān),因此很難精確測量。
三、案例
在自動化生產(chǎn)中往往需要利用輻射測溫法來測量或控制某些物體的表面溫度,比如:冶金中的鋼帶軋制溫度、軋輥溫度、鍛件溫度和各種熔融金屬在冶煉爐或坩堝中的溫度。其實(shí)可以看出這樣測量是比較困難的。
而對于固體表面溫度自動測量和控制,可以采用附加的反射鏡使與被測表面一起組成黑體空腔。 附加輻射的影響能提高被測表面的有效輻射和有效發(fā)射系數(shù)。 利用有效發(fā)射系數(shù)通過儀表對實(shí)測溫度進(jìn)行相應(yīng)的修正,最終可得到被測表面的真實(shí)溫度。
最為典型的附加反射鏡是半球反射鏡。球中心附近被測表面的漫射輻射能受半球鏡反射回到表面而形成附加輻射,從而提高有效發(fā)射系數(shù)式中ε為材料表面發(fā)射率,ρ為反射鏡的反射率。
至于氣體和液體介質(zhì)真實(shí)溫度的輻射測量,則可以用插入耐熱材料管至一定深度以形成黑體空腔的方法。
通過計算求出與介質(zhì)達(dá)到熱平衡后的圓筒空腔的有效發(fā)射系數(shù),在自動測量和控制中就可以用此值對所測腔的溫度(即介質(zhì)溫度)進(jìn)行修正而得到介質(zhì)的真實(shí)溫度。
四、濕度傳感器的校準(zhǔn)和試驗有哪些呢?
常用兩種方法,利用濕度基準(zhǔn)或者和已知性能的儀器進(jìn)行比較,濕度基準(zhǔn)可利用硫酮或氫氯化鐘溶液來建立,或利用飽和鹽類溶液來建立。濕度控制技術(shù)的規(guī)則中也有說明,在任何情況下,必須注意選取的盛裝空氣樣晶的容器和溶液要有良好的密封。
不允許其溫度有變化,而且達(dá)到平衡要有足夠的時間。
在某些情況下,實(shí)際上平衡的時間是很長的,然而使用抽氣泵從容器項部抽吸空氣并使空氣通過溶液而發(fā)生氣泡,可以明顯地縮短這種平衡過程。
不管用什么方法,有一個單獨(dú)的測量這些基難濕度傳感器的方法總是好的,即使用這種單獨(dú)的方法僅有中等的準(zhǔn)確度,它也會指示出什么時候已經(jīng)達(dá)到平衡和避免更嚴(yán)重的誤差?;蛟S使用這種形式的傳感器濕度基準(zhǔn)最主要的局限性在于它們不能用來試驗或校準(zhǔn)這些傳感器而不帶來嚴(yán)重誤差。
這些傳感器會由吸收水分或蒸發(fā)水分(例如露點(diǎn)儀或干濕表)或者由于引進(jìn)溫度梯度(如氯化鋰或露點(diǎn)儀)而改變局部環(huán)境的。
為了測量準(zhǔn)確這種方法要求有適當(dāng)?shù)目諝饬鲃恿?。校?zhǔn)任何類型傳感器的最可靠方法是:在實(shí)際濕度條件下,與一個已知性能良好的儀器進(jìn)行對比,50一90%范圍的相對濕度通常在夏季由午和午夜之間可以找到,而另外的方法,例如在民用浴室內(nèi)連續(xù)流動的噴水,能適用于高混范圍使用,50%以下的相對濕度,有時可在中心加熱室得到,也可以利用電加熱器在室內(nèi)人工制造。
室內(nèi)的相對濕度在20℃常是60%,把溫度升高到32℃,相對濕度可以降低到30%。 用作濕度基準(zhǔn)的最好儀器是干濕表和露點(diǎn)儀,露點(diǎn)儀帶有準(zhǔn)確校準(zhǔn)過的溫度表,與空氣溫度的測量同等準(zhǔn)確,所以就會給出可靠的濕度數(shù)值,如果經(jīng)濟(jì)能力更好, 阿斯曼通風(fēng)干濕表才是理想的儀器,但對于大多數(shù)人來說,旋轉(zhuǎn)式干濕表也是比較精準(zhǔn)的儀器。