Главная > Разное > Диаграммы равновесия металлических систем
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

ГЛАВА 9. РАДИАЦИОННЫЕ ПИРОМЕТРЫ

Условия абсолютно черного тела

Трудности, с которыми связано использование термопар при высоких температурах, уже были описаны. Выше 1500° наиболее точный метод измерения температуры основан на измерении энергии излучения раскаленного тела. В интервале 1200— 1500° относительные преимущества применения термопар или оптических пирометров будут зависеть от изучаемой системы. При использовании оптических методов желательно, чтобы температурный интервал применения термопар перекрывался по крайней мере на 100°, что давало бы возможность сопоставить данные обоих методов.

Законы радиации, представляющие основу оптической пирометрии, применимы только в условиях, известных как условия абсолютно черного тела. Абсолютно черным называется тело, коэффициент поглощения которого равен единице для всех значений длины волны т. е. когда излучение любой длины волны этим телом полностью поглощается. Представление об абсолютно черном теле было введено Кирхгофом, который показал, что излучение, испускаемое маленьким отверстием в поверхности, ограничивающей однородно нагретое замкнутое пространство, приближается к условиям излучения истинно черного тела.

Эта идея послужила основой многих опытов, в которых лучи перед выходом из замкнутого пространства повторно отражались. Многие исследователи использовали отверстие в твердом стержне в качестве источника излучения абсолютно черного тела. Стержень изготовляли прессованием и спеканием металлического порошка, так что внутренняя поверхность отверстия оставалась шероховатой. В большинстве современных точных методов определения высоких температур плавления применяют специальные формы огнеупорных трубок [67]. Прибор, используемый Национальным бюро стандартов [68] для нахождения точек затвердевания кобальта и никеля, показан на рис. 58. Эффективность огнеупорных трубок, применяемых в качестве черных тел, может быть сильно увеличена, если в трубку вставить маленькую экранирующую пробку, которая уменьшает выходное отверстие для радиации.

Дженкинс и Гайлер [69] в результате исследования ряда смотровых устройств отметили необходимость того, чтобы

огнеупорные трубки были прямыми и прочными; они описали способы работы с имевшимися в то время огнеупорами. Дальнейшее усовершенствование изделий из чистых спеченных и рекристаллизованных окислов упростило работу при температурах ниже 1600°, но при более высоких температурах изгибания смотровых трубок все же трудно избежать.

Розенхайн предположил, что пузыри газа, продуваемого через расплавленный металл, должны быть идеальным черным телом, но Дженкинс и Гайлер установили, что трудно получить стабильные пузыри. Ошибки могут возникнуть также вследствие присутствия паров металла. При использовании огнеупорных трубок для работы с такими металлами, как, например, марганец, давление паров которого при высоких температурах сравнительно велико, следует защищать трубку от проникновения паров. Присутствие паров в абсолютно черной камере не вносит ошибок при определении температуры, но "если пары находятся в смотровой трубе, то эффект поглощения излучения может обусловить ошибки. Дженкинс и Гайлер пытались преодолеть это затруднение, пропуская медленную струю газа через смотровую трубу, однако, несомненно, лучше использовать трубки, не проницаемые для паров металла.

Рис. 58. Устройство для оптического определения точек затвердевания: 1 — фарфоровый контейнер; 2 — сажа; 3 — алундовая втулка; 4 — нерасплавленная окись тория; 5 — тигель окиси тория или бериллия; 6 — никель или кобальт; 7 — черное тело; 8 — нерасплавлениая окись тория или окнсь бериллия; 9 — алунд

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление