什么是比色溫度計(jì)?
根據(jù)維恩定律,當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí),被測(cè)物體的大輻射出射度將向波長(zhǎng)增加或波長(zhǎng)減少的方向移動(dòng),使在波長(zhǎng)λ1和λ2下的光譜輻射出射度比值發(fā)生變化。比色高溫計(jì)就是根據(jù)被測(cè)物體在兩個(gè)不同波長(zhǎng)下的光譜輻射出射度的比值與被測(cè)物體溫度的關(guān)系,通過(guò)測(cè)出兩者的比值從而測(cè)量到被測(cè)溫度的。
根據(jù)維恩公式,同一物體在波長(zhǎng)分別為1,和2下的光譜輻射出射度的比值為
式中 、分別為在波長(zhǎng)1和2下的光譜輻射出射度; 、分別為物體在波長(zhǎng)1和2時(shí)的光譜發(fā)射率;T——物體的溫度。
經(jīng)整理,可得
波長(zhǎng)1和2是測(cè)量前的規(guī)定數(shù)值,上式表明,如發(fā)射率和已知,則被測(cè)溫度T與光譜輻射出射度的比值/有單值對(duì)應(yīng)關(guān)系,測(cè)出/即可獲得被測(cè)物體的溫度數(shù)值。
下面具體介紹比色高溫計(jì)的工作原理。
光路系統(tǒng)中設(shè)有兩個(gè)光電檢測(cè)元件(硅光電池)分別接受并檢測(cè)兩種不同波長(zhǎng)的光譜輻射能。被測(cè)物體的輻射線經(jīng)物鏡聚焦后,經(jīng)平行平面玻璃、中間有通孔的回零硅光電池,再經(jīng)透鏡到達(dá)分光鏡。分光鏡能反射可見(jiàn)光(1≈O.8μm),而讓2≈1.0μm的紅外線通過(guò)。波長(zhǎng)為1的可見(jiàn)光部分的能量經(jīng)可見(jiàn)光濾光片,濾去其中長(zhǎng)波的輻射能,其余部分能量被硅光電池接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。波長(zhǎng)為2的紅外線部分的能量則通過(guò)分光鏡,經(jīng)紅外濾光片濾去其中的可見(jiàn)光,其余被硅光電池(即E2)接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。兩個(gè)硅光電池E1和E2的輸出電信號(hào)經(jīng)過(guò)運(yùn)算,求取比值,終由顯示部分指示出溫度值。
以上介紹的為雙色光電比色高溫計(jì),目前已有多色的光電比色高溫計(jì),它所測(cè)得的溫度更接近于被測(cè)物體的實(shí)際溫度。