> Техника, страница 71 > Пирометрия

Пирометрия

Пирометрия, измерение высоких <° при помощи соответствующих приборов, пирометров. Границу, с которой начинаются высокие ί°, условно считают лежащей ок. 600°. Приборы, главная область применения которых лежит при. более низкой t°, следует называть термометрами (смотрите Термометрия). По существу многие термометры, например кварцевый, наполненный ртутью, или электрический термометр сопротивления, могут применяться и для измерения более высоких t°, а с другой стороны, такие пирометры, как термоэлектрические, употребляются очень часто и для t° ниже 600°. К пирометрам в собственном смысле следует причислить три следующих основных тй-па: 1) термоэлектрические, измеряющие t° по изменению эдс термопары; 2) оптические, измеряющие ί° по спектральным особенностям накаленного тела, и 3) радиационные—· по тепловому эффекту накаленного тела.

Термоэлектрический пирометр заключает три существенных части: термопару как источник эдс, прибор для измерения ее и соединительные провода. Технич. термопара состоит из 2 проволок различных металлов, место соединения которых, подвергающееся действию высокой называется горячим концом, а место соединения ветвей термопары с соединительными медными проводами—холодным концом. Термопары изготовляются из благородных и неблагородных металлов. К первым принадлежит наиболее зарекомендовавшая себя и распространенная термопара из платины и сплава ее с 10% родия. Предложенная еще в 1886 г. Ле-Шателье, она до сих пор сохранила свое первенствующее значение как по величине охватываемой ей ί°-ной области, так и по надежности показаний. Измерения такими термопарами могут производиться длительно до 1 300° и при кратковременном применении до 1 600°. В последнем случае наступает довольно быстрое изменение эдс. Также неблагоприятно на нее действует соприкосновение с углеродистыми, сернистыми, фосфористыми соединениями, парами металлов, а равно и с кремнеземистыми соединениями в восстановительной среде. Недостатком платина-платинородиевых термопар является небольшая величина развиваемой ими эдс и дороговизна. В настоящее время в СССР изготовляются термопары, не отличающиеся по качеству от лучших заграничных. Для технического применения весьма существенным является способность взаимозаменяемости их, без существенного изменения в показаниях всего пирометра в целом. Согласно проекту ОСТ, выработанному Главною палатою мер и весов, эдс платина-платинородиевых термопар должна заключаться в пределах 5,50—5,60 mV при 630,5° (t°_ome. для Sb) и от 10,20 до 10,40 mV при 1 063° (t°_ome_ для Au) и при холодном конце в 0°. Согласно этим нормам отдельные термопары не могут отличаться друг от друга более чем на ~ 11° в первом случае и ~20° во втором. Зависимость между температурой и эдс платина-платинородиевой пары характеризуется следующими данными:

°С 300 400 500 600 700 800 900 1 000 1 100 1 200 1 300 mV 2,32 3,25 4,22 5,23 6,27 7,34 8,44 9,58 10,76 11,97 13,22

Недавно предложенные термопары Ш сплава платины, палладия и золота, с одной стороны, и платинородия,—с другой, обладая преимуществом перед платина-пла-тинородиевыми в значительно большей эдс, почти не отличаются от последних по цене и не успели еще зарекомендовать себя со стороны надежности своих показаний. Пла-тина-платиноиридиевые термопары в настоящее время вышли из употребления в виду непостоянства их показаний. Среди термопар из неблагородных металлов наибольшим распространением пользуются железо-кон-стантановые с верхним пределом в 800° и никель-нихромовые, применяемые до 900° и кратковременно до 1 100°. Существенным недостатком этих последних является быстро наступающая при нагревании хрупкость никелевой ветви. От этого свободны специальные сплавы хроме л ь-ал го-мел ь, способные выдерживать кратковременный нагрев до 1 300°. Для более низких Г-ных областей применяются серебро-кон-стантановые термопары (до 650°) и медно-константановые (до 500°). Есть указания, что в условиях защиты от окислительного действия последние применимы и до 900°. Эдс этих термопар по данным Главной палаты мер и весов показаны в таблице 1.

Весьма существенным обстоятельством при техническом применении являются защитные оболочки для термопар. В принципе они должны обладать следующими качествами: огнеупорностью, газонепроницаемостью,способностью выдерживать резкие изменения

Таблица 1,— Значение эдс в mV в з а в и-с и мост и от t° для некоторых термопар.

1°	Железо- константаы	Никель- нихром	Хромель- алюмель
100	5,25	2,45	4,00
200	10,62	5,05	7,85
300	16,05	7,95	12,02
400	21,45	10,30	16,27
500	27,05	12,50	20,55
600	32,80	15,20	24,84
700	38,75	18,10	29,05
800	44,92	21,35	33,20
000	51,10	24,86	37,28
1 000	—	28,62	41,37
1 100	—	32,42	45,50

f°, теплопроводностью, механической прочностью, отсутствием химич. воздействия на материал термопары и сохранением элек-трич. изоляционных свойств при высоких t°. Вся совокупность этих требований неосуществима и потому совершенных защитных оболочек не имеется. В качестве внутреннего, изолирующего ветвь термопары, материала применяется огнеупорный фарфор или специальная масса Маркварда (смотрите Спр. ТЭ, т. III, стр. 208). Наружной предохранительной трубкой служит до 700° железо, а для более высоких ί° железо, покрытое по особому способу алюминием, предохраняющим от окисления. С успехом употребляются трубки из нихрома Хеш.) или нержавеющей стали. Другой ответственной частью пирометра является прибор для измерения эдс. К наиболее распространенному типу такого прибора принадлежат милливольтметры с постоянным магнитом (Де-пре-д’Арсонваля). Пирометрии, милливольтметры обладают специфич. особенностями. По самому характеру их применения здесь заметную роль играет внешнее сопротивление в виде термопары и соединительных проводов. В зависимости от длины и сечения соединительных проводов и большего или меньшего нагрева термопары это сопротивление получает переменное значение. Угол поворота подвижной системы прибора (рамки и стрелки)

(где Е₍—эдс, jRj—сопротивление термопары и проводов, R₂—внутреннее сопротивление самого милливольтметра и с—фактор пропорциональности) практически постоянен для данного прибора. Очевидно, что во избежание влияния внешнего сопротивления на показания необходимо, чтобы было бы исчезающе мало сравнительно с R₂-Этим диктуется возможно большее внутреннее сопротивление милливольтметра. В силу заводских условий работы вторым требованием выдвигается нечувствительность прибора к внешним колебаниям t°. При значительном i°-HOM коэф-те меди или алюминия, из которых изготовляется подвижная часть, это влечет за собой необходимость прибегать к добавочному сопротивлению из манганина (смотрите), который обладает ничтожным

f-ным коэф-том. Отношение ± ^ · 4, где

Ер—сопротивление на рамке и R—сопро-

гивление общее, позволяет учитывать в процентах поправку к показаниям на каждые ±10° изменения внешней 1°. Согласно вышеупомянутому проекту ОСТ для милливольтметров к платина-платинородиевым термопарам устанавливаются след, нормы (табл. 2).

Т а б л. 2.—Н ормы для милливольтметров к PtiPt-Rh термопарам.

Класс прибора	Допуск, погрешности в % от конечного значения шкалы при проверке на mV	Допускаемая вариация прибора в % от конечного значения шкалы	Наименьшее число 2 на mV шкалы	Допускаемые погрешности в % при изменении (° прибора на±10° от 20°
Класс Л (ла-бораторн.)	± 0,5	0,3	25	1,0
Класс К (контрольно	± 1	0,5	12	2,0
Класс Т (техник.)	± 2	1,0	6	3,0

Вариация показания прибора есть наибольшая разность между его показаниями, соответствующими одному и тому же значению измеряемой величины при одинаковых условиях измерения. Класс Л относится к приборам с подвесной системой, класс К и Т—с рамкой на осях. Для пирометров с неблагородными термопарами условия более благоприятные, т. к. эдс здесь гораздо больше, а сопротивление самой термопары— меньше. Сопротивление платина-платино-родиевой термопары длиною 1,5 метров и диам. 0,5 миллиметров в зависимости от нагрева может меняться от 2,5 до 3,5 Ω, что при милливольтметре в 100 Ω дает изменение в показаниях около 1%, то есть 10° на 1 000°; при неблагородных термопарах с сопротивлением от 0,2 до 0,3 Ω в тех же условиях получится изменение ок. 0,1%. Тем не менее и для этих термопар иностранные фирмы изготовляют в настоящее время приборы до 1 800 Ω сопротивления. Одним из преимуществ высокоомных приборов является возможность параллельного включения 2 инструментов, например самопишущего с указывающим, без существенного влияния на их показания.

“При измерениях έ° термоэлектрич. пирометрами имеют место несколько источников ошибок. 1) Изменение эдс термопары во время работы (старение термопары). 2) Изменение ί° холодных концов термопары. Это наиболее серьезный источник ошибок, на к-ром необходимо остановиться подробнее. Т. к. эдс термопары есть функция разности 1° горячего и холодного концов ее, то если начальная градуировка была произведена при t° холодного конца t₁ (обычно 0° или 20°), а измерения производятся при ί°=ί₂, изменение в показаниях равняется (f₂ — tj)k, где к—фактор, зависящий как от Г горячего, так и от f холодного конца, а также и от природы самой термопары; к вычисляется по формуле

j._de, de ^C~"dT₀ * Ж ⁹

где ί₀—темп-pa холодного конца, ί—темп-ра горячего конца, а е—эдс при соответствую щих ί°, например отсчитываемая t°—675°, ί° холодного конца платина-платинородие-вой термопары, градуированной первона чально при 0°, равна 30°;здесь 0,0104mV,

(До ⁼ 0,0004 mV, к=~~= 0,61, откуда 0,61 х

X30=18,3°, следовательно действительная t° 675° +18,3°= 693,3°. Для платина-платино-родиевых термопар фактор к грубо можно принять равным 0,5, а для большинства неблагородных равным 1. Более простой способ исправления на <° холодного конца заключается в механич. установке стрелки милливольтметра в разомкнутом состоянии на деление шкалы, соответствующее действительной t° холодного конца, которая в этом случае должен быть измерена ртутным термометром. Америк, фирма Браун осуществляет этот прием автоматически посредством биметаллической спирали, соединенной с указывающей стрелкой. Этот способ одинаково пригоден для всех термопар, т. к. сводится в сущности к перенесению начала координат кривой эдс. Существует еще много других приспособлений, предложенных для компенсации изменения (ί°) холодного конца, но все они оказываются или мало удовлетворительными или неудобными в применении. Наилучшим до сих пор способом для избежания этих погрешностей оказывается применение т. н. компенсационных соединительных проводов. Эти провода изготовляются из таких сплавов, которые между собою в известном Г-ном интервале (например 0—100°) дают эдс, мало отличающуюся от развиваемой самою термопарой при тех же Г. Так. обр. в месте соединения проводов с термопарой не получается заметных эдс. В случае неблагородных термопар такие провода делаются из того же или подобного материала, а для платина-платинородиевых они изготовляются из медно-никелевых сплавов. Холодный конец следовательно отодвигается на длину компенсационного провода и м. б. выведен в помещение с постоянной 1°, например закопан в землю на достаточную глубину. Применяются

Фигура 1.

и более сложные схемы с С установок, где такие провода играют роль вспомогательной термопары, компенсирующей изменения 1° холодного конца рабочей термопары. На фигуре 1 провода А и В компенсационные и место их соединения отведено в землю, ящик С содержит холодный конец термопары. К измерительному прибору Т идут обыкновенные медные провода. 3) Погрешность от изменения сопротивления самого милливольтметра учитывается по вышеприведенной ф-ле. 4) Изменение внешнего сопротивления (иаприм. удлинение соединительного провода) м. б. учтено по следующей приближенной ф-ле:

л — A ^{Rl + Ra},

л,-л _Ri,

где А!—исправленное показание прибора, А—неисправленное показание, В_г—сопро-

тивление прибора и термопары и В₂— сопротивление проводов. Необходимо также отметить, что применение милливольтметра только с градусной шкалой допустимо лишь с той термопарой, для которой он отградуирован, или же с такой, кривая эдс которой совпадает с основной. При наличии же и милливольтовой шкалы можно пользоваться любою термопарой, учитывая потери напряжения в приборе по таблице эдс.

Наконец необходимо указать на многочисленные источники ошибок, возникающих при самом применении пирометров и заключающихся в трудности привести в соответствие действительную <° измеряемой среды и горячего конца термопары, обычно одетой в защитные оболочки. При меняющемся режиме, в особенности в случае измерения t° в потоках жидкостей и газов, при наличии теплоизлучающих и теплопоглощающих поверхностей, <° которых отличается от t° среды, погрешность измерения в особенности имеет место. Не менее трудным является измерение поверхностных f, для чего существуют специальные конструкции. В самом благоприятном случае на практике можно считать, что погрешности при измерениях термоэлектрич. пирометром с милливольтметром в качестве 4°-ного указателя _F не бывают ниже 1 % по казания. Компенсационный метод является гораздо более совершенным в этом отношении. Сущность его заключается в применении потенциометра (смотрите), с помощью к-рогоэдс термопары уравновешивается падением напряжения на известном сопротивлении. Если е— падение напряжения на R_AB (фигура 2), то

e=е Щд- Момент компенсации устанавливается нуль-инструментом G. Отсчет делается по реохорду, градуированному в mV или прямо в градусах ί°, и т. о. операция сводится к измерению длины, что м. б. сделано с большой точностью. Обычно помимо аккумулятора Е в качестве источника тока применяется нормальный элемент (смотрите), время от времени замыкаемый на добавочном сопротивлении для установления определенного тока в цепи. Одной из удобных и простых схем является следующая.

С помощью регулировочного реостата г

(фигура 3) падение на ^ пряжения на В делают равным эдс норм, элемента е, после чего измеряемый прибор включают в цепь термопары и посредством движка С отыскивают положение компенсации. При измерениях ток в цепи отсутствует и следовательно все ошибки, связанные с сопротивлением соединительных проводов и термопары, здесь также отсутствуют. В лабораторных приборах с чувствительным гальванометром в качестве нуль-инструмента отсчеты м. б. сделаны до 1 fiV и даже менее. Подобные при

1>е

Фигура 3.

боры являются необходимыми в заводской практике для проверки и контроля термопар и имеют исключительное применение в лабораториях при градуировках эталонных термопар. Согласно положению о международной температурной шкале, принятой на 7-й Генеральной конференции по мерам и весам (в 1927 г.), для области высоких t° в интервале от 660° до 1 063° установлена пла-тина-платинородиевая термопара в качестве осуществляющего ее прибора. Сама международная шкала опирается на ряд постоянных точек (реперов), которым присвоено определенное численное значение. Для вышеуказанной области такими реперными точками служит темп-pa равновесия между твердым и жидким металлом: золото (1 063°), серебро (960,5°) и сурьма. Для последней точка (° устанавливается отдельно с помощью термометра сопротивления, в свою очередь градуированного по нижележащим реперам. Температура затвердевания чистой сурьмы лежит ок. 630,5°. Интерполяционная формула принята в виде квадратного ур-ия E_t=а + + bt + с<², где а, b и с определяют, подвергая термопару действию <° в указанных 3 точках. Градуировка эталонных термопар согласно всем требованиям положения о международной шкале под силу лишь специально оборудованной лаборатории, каковой является лаборатория высоких ί° Главной палаты мер и весов. В виду того что на практике термопарами охватывается более обширная 1°-ная область, нежели это установлено международной шкалой для технич. целей, допустимо, с небольшими потерями в точности, производить градуировку по более широко отстоящим реперам, например цинку (419,45°), сурьме (630,5°) и меди (1 083°). Вычисленная кривая эдс экстраполяцией доводится до 1 300°.

Особенное значение в заводских установках приобрели термоэлектрич. самопишущие пирометры. Действие их заключается в том, что посредством часового или электромагнитного механизма стрелка милливольтметра периодически прижимается к движущейся бумажной ленте или диску, где остается состветствующая метка. При помощи автоматически действующего переключателя запись ί° м. б. произведена для нескольких термопар сразу. Особое место среди регистрирующих приборов занимает самопишущий п о т е н ц и о м е т р, показания которого в силу принципа компенсации более точны, нежели у обыкновенных милливольтметров. Несмотря на сложность устройства и дороговизну, он хорошо оправдал себя в америк. заводской практике.

Измерение более высоких, <°, чем это достижимо термоэлектрич. пирометрами, основано на излучении (смотрите) накаленных тел. Зависимость между f°, энергией излучения и длиною волны для идеального абсолютно черного тела выражается ур-ием Планка

(W г

Ε_λ=CiA-⁵ е^яг - 1/,

где —энергия излучения при длине волны А, с_х и с₂—константы и Т·—абсолютная температура. В пирометрической практике применяется формула Вина

Ε_λ=сД^- %

лг являющаяся частным случаем ур-ия Планка, к-рое получается при малых значениях Т и λ (Т λ < 0,3 сантиметров °С). Для измерения t° определяется отношение интенсивности излучения· П₂ видимых монохроматич. лучей длиною волны λ, выраженной в см, и испускаемых черным телом при темп-ре Т₂, к интенсивности Е_х лучей той же длины волны, испускаемых при темп-ре Т_г. Отсюда получается основное пирометрии. ур-ие:

ΐο·^Γ^?ι_ ¹8^е

^ё e 1- а

(й-&^;

в к-ром согласно международному соглашению константа с₂= 1,432 сантиметров °С, а Т_г соответствует 1°„_л. золота 1 336° К. При интегрировании ур-ия Планка получается выражение общего количества энергии, испускаемой черным телом для всех длин волн, которое отвечает известному закону полной радиации Стефана—Больцмана Е=а Г⁴, где <т—константа, а Т—абсолютная температура. Существует два типа пирометров, основанных на излучении. В одном случае сравниваются интенсивность излучения или практически яркость для определенной длины волны с яркостью нормального излучателя и в другом—измеряется общее количество энергии излучения накаленного тела. Первые называются оптическими,а вторые — радиационными пирометрами. Следует отметить, что в то время как общее излучение повышается с ί° лишь в 4-ой степени, интенсивность излучения в определенной длине волны возрастает в степени 15— 20 от <°. Т. о. измерения с помощью оптических пирометров оказываются несравненно более чувствительными. Однако преимущество радиационных пирометров заключается в объективности их показаний и в возможности благодаря этому автоматической регистрации. Поэтому непригодные в качестве прецизионных приборов,они с успехом служат для контроля Г-ного режима в заводских установках. Сущность устройства их состоит в том, что энергия излучения накаленного тела концентрируется на воспринимающей поверхности и здесь, превращаясь в теплоту, дает термоэлектрич. или другой эффект. В качестве собирательного при-

«иособления употребляется зеркало или линза. Наибольшие затруднения кроются именно в этой части устройства, т. к. линза из «текла или даже кварца не является вполне прозрачной для лучей всех длин волн. Это влечет за собою отступления от закона 4-й степени и вьгауждает прибегать к т. 9. т. XVI.

эмпирич. градуировке. Более совершенными в этом отношении оказываются приборы с отражающим зеркалом, золоченным и никелированным. Таков тип зеркального пирометра Фера (фигура 4). Чувствительная термопара Т, которая находится в фокусе зеркала М, соединена с милливольтметром, градуированным непосредственно в градусах f° (Р—кремальера для фокусировки). Зеркало однако легко подвергается загрязнению и потому такие пирометры не пригодны для длительного применения. Наиболее распространенным радиационным пирометром в настоящее время является тип ардометра со стеклянной линзой. Термопара,

наполненной аргоном (фигура 5: а—объективная линза; b—заслонка; с—термопара; d—темное стекло; /, д, h, г, к—указывающий инструмент). Отступление от закона

4-ой степени здесь конечно имеет место и выражается след, обр.: Е=аТ^ь, где 4 < b < 5. Возбуждаемая термопарой эдс ок. 15 mV при 1 400—1 500° источника. При более высокой температуре вступающий в прибор конус лучей подрезается вставной диафрагмой, так что и в этом случае эдс не превышает прежней величины. Т. обр. одной мил-ливольтовой шкале отвечают 2 темп-рные шкалы. Фокусирования объекта здесь не требуется и в прилагаемой к прибору таблице дается необходимый диам. излучателя для данного расстояния.

В общем при расстоянии х, диаметр объекта должен быть от 1/13 до 1/18 х. Необходимо, чтобы изображение объекта, разглядываемого в окуляр, при поверке несколько превосходило размер воспринимающей пластинки (фигура 6). К тому же типу относится весьма портативный п и р о, в к-ром милливольтметр и воспринимающая система объединены в одном футляре. Карманный пирометр содержит в фокусе линзы биметаллич. спираль, развертывающуюся при нагревании. Соединенная с ней стрелка указывает ^.Имеется целый ряд других моделей с зеркалом или линзой, выпускаемых различными фирмами. Показания таких пирометров теоретически не должны зависеть от расстояния до накаленного объекта, т. к. радиация хотя и убывает обратно пропорционально квадрату расстояния, но в той же мере растет поверхность, излучение которой собирается оптикой прибора. На практике однако вслед-

16

ствие побочных причин имеется б. или м. заметное отклонение в показаниях.

Что касается оптич. пирометров, основанных на фотометрировании в монохроматич. свете, то здесь также имеется два типа: 1) с источником света постоянной яркости и 2) с источником переменной яркости. К первому принадлежит пирометр Ваннера, имеющий поляризационное устройство для приведения двух яркостей К их совпадению. Угол поворота анализатора, необходимый для этого, и <° связаны ур-ием:

lg tg φ=а — ^.

где а и b константы, полученные с помощью ф-лы Вина, а Т—абсолютная темп-ра. Темп-ры наносятся непосредственно на лимбе круга или даются в переводных табл., прилагаемых к прибору. К тому же типу относятся распространяющийся ныне в заграничной практике пирометр с клином из дымчатого стекла, вдвигание или выдвигание которого служит для приведения к фотометрии. равновесию лампочки, заключающейся в пирометре, и испытуемого объекта. Такие приборы в виду возможности фокусирования, отсутствующей у Ваннера, с успехом служат и как технические и как лабораторные, прецизионные. В нашей практике наибольшее распространение имеют пирометры с исчезающей нитью (Гольборн—Курльбаум), изготовляемые различными иностранными фирмами. Подобное же производство устанавливается и в СССР. Пирометр представляет собою зрительную трубу с помещенной внутри электрической

лампой, питаемой от аккумулятора (фигура 7, где а—объективная линза, 6 — дымчатое стекло, с—лампа, d—окулярная линза, е—· красное стекло, f—регулировочный реостат, д—указывающий прибор). Посредством фокусирования в плоскости нити лампы проектируется изображение накаленного объекта. С помощью регулировочного реостата заставляют нить исчезать на фоне объекта (фигура 8). Зависимость между силою тока, вступающего в лампу и отсчитываемого по миллиамперметру, довольно точно выражается квадратным ур-ием:

г= а + Ы + ei²,

где а, b и с—константы, выведенные из градуировки пирометра перед черным телом, a t—темп-ра в °С. В других конструкциях измеряется не сила тока, а падение напряжения на лампе («Пиройто» и др.). Электрическая лампочка в целях сохранения постоянства не накаливается выше 1 400°. Поэтому для измерения более высоких t° не- I

обходимо прибегать к абсорбционным приспособлениям, погашающим яркость в строго определенном отношении. Из основного

Фигура 8.

пирометрии, ур-ия следует, руя черное тело при какой-нибудь определенной t° один раз непосредственно, а другой раз через поглощающее приспособление, например дымчатое стекло, можно получить отношение действительной и кажущейся яркости, которое будет соответствовать, поглощающей способности темного стекла:

_m в Г

Таким образом:

1 _ 1 _ Λ lg а Т_г Т! “ Сг lg е а.

= А=Const.

Следовательно зная величину этой константы для данного фильтра, можно определить любую Т₂, измерив Т_г, то есть кажущуюся темп-ру. Для точных лабораторных измерений пользуются вращающимися секторными дисками с известным прорезом и следовательно с определенной поглощающей способностью. В технических пирометрах помещаются дымчатые стекла тем большей густоты, чем выше требуется измерение t°. В действительности величина А не остается постоянной, но имеет некоторый ход, что, в соединении с невозможностью иметь напрактике строго монохроматические красные стекла, вызывает необходимость при более точных измерениях определять т. н. эффективную длину волны, то есть такую, при“ которой в определенном Г-ном интервале отношение интенсивностей света в этой длине· волны равно отношению энергий излучения. Ее находят из выражения:

J ΗνΕάλ

Vi “ ΊΓ ’

Яг"

о где V—чувствительность глаза к спектральным цветам, Е—энергия излучения из ф-лы Вина, а к—коэф. поглощения стекла.

Главный источник ошибок при технич. применении как оптических, так в особенности радиационных пирометров лежит в-том, что в то время как все законы излучения относятся к абсолютно черному телу, на практике же приходится иметь дело лишь-с большим или меньшим приближением к нему. Черное тело обладает наибольшей поглощательной, а следовательно и испу-скательной способностью. При обозначении этой способности единицей, излучательные· способности всех других тел выразятся величинами менее единицы. Печное пространство с равномерно нагретыми стенками и небольшим отверстием довольно близко подходит к условиям черного излучения. Из-

мерение 4° других накаленных тел с ббль-шей или меньшей отражательной способностью, например поверхности расплавленного металла, требует введения соответствующих поправок. Для длины волны А=0,65 μ и излучательной способности измеряемого тела Εχ действительная абсолютная темп-pa Т получается из ур-ия:

1 1 л lg Ед ig ЕЛ

Т ~ йд ~ с₂ lg е ⁼ 9 567 ’

где5_л—наблюденная 4°. Америк, бюро стандартов дает следующие величины излучательной способности для Л si 0,65 μ:, серебро—0,07, медь жидкая—0,15, железо жидкое·—0,37, окись меди—0,7, окись железа при 1 000°—0,95, нихром при 900°—0,9, уголь—0,85, фарфор—0,25—0,50. Т. о. оптическим пирометром определяются в большинстве случаев не действительные, но яркостные или так называемым «черные температуры». Температурные поправки даются в таблице 3.

требляют ок. 20 А. Из других пирометрия, приборов сохранили значение калориметрические. Они основаны на том, что тело определенной массы, например кусок металла, нагретое в пространстве, 4° которого необходимо измерить, переносится в калориметр. Если р—вес тела, с—его теплоемкость, 4,— начальная 4° воды или <₂—конечная, то р с (4 - 4₂)={М + тонн) (4_а - tj),

где М—количество воды в калориметре, m— водяное его число, a ί—искомая температура. Техническим типом такого прибора, пригодным для грубых измерений, является кружка Сименса. Что касается дилатометрических пирометров, основанных на изменении линейного размера тел при нагревании, то действие их ненадежно и в большинстве случаев не может быть рекомендовано. В керамической промышленности широкое применение имеют пироскопы, или конуса Зегера (смотрите Зегеровские конуса).

Таблица 3,—Поправки, прибавляемые к наблюденным «черным температура м».

Температура в °С

Эмиссия	700	800	900	1 000	1 100	1 200	1 300	1 400	1 600	1 800	2 000
0,3..	55	67	80	95	111	129	148	168	213	264	322
0,4..	41	50	60	71	83	96	110	125	158	192	237
0,5..	31	37	45	53	62	71	82	93	117	144	175
0,6..	22	27	33	39	45	52	59	67	85	104	126
0,7..	16	19	23	27	31	36	41	47	59	72	87
0,8..	10	12	14	17	19	22	25	29	36	44	54
0,9..	5	6	7	8	9	10	12	14	17	21	25

В отношении указанных погрешностей радиационные пирометры находятся в более невыгодном положении, нежели оптические, например поправка при определении оптич. пирометром 4° расплавленной меди—при 1 000° порядка 150°, тогда как для радиационных она около 500°. Многообещающим является входящий ныне в технич. практику, но еще недостаточно технически разработанный метод определения цветной 4°, при котором спектральное распределение лучистой энергии (то есть цвет) черного тела такое же, как и у испытуемого тела. При отсутствии селективного излучения у тела цветная 4° его равна действительной. В противном случае и здесь приходится вносить поправки, однако меньшего порядка, нежели на ч е р н у ю 4°. Относительно первичной градуировки пирометров как оптических, так и радиационных приходится еще с ббльшим основанием, чем для термопар, повторить, что эта задача под силу лишь специально оборудованной лаборатории. Однако при наличии образцового [пирометра, градуированного или выверенного в компетентном учреждении, например в Главной палате мер и весов, сравнение с ним других рабочих пирометров является более доступной операцией. Особую роль в этом отношении занимают т. н. 4°-ные лампы с широкой вольфрамовой лентой, накаливаемой током. Подобные лампы градуируются на черную 4° в зависимости от силы тока, после чего могут служить для поверки пирометров, визируемых на особую метку ленты. Лампы работают на постоянном токе и при 2 000° по лит.; Кейнат Г., Электрич. приборы для измерения температуры, пер. с нем., Л., 1930; Тем-п и п В. Л., Термометрия, М.—Л., 1929; Н е с с ель-πι т р а у с Г. 3., Пирометр в заводском деле при металлу ртич. и металлообрабатывающих производствах, Л., 1927; М е л e е в В. Л., Измерение темп-ры для технич. целей, Томск, 1912; Burgess X. К. a. Le Chatelier Н., The Measurement of High Temperatures, New York, 1912; Fute P. D„ Fair-child C. O. a. Harrisson T. R., Pyrometry Practice, «Technological Papers of the Bureau of Standards», Washington, 1920, 170; Henning F., Die Grundlagen, Methoden u. Ergebnisse d. Temperatur-messung, Brschw., 1915; G г i f f i t h s E., Methods of Measuring Temperature, 2 ed., London, 1925; Wood W. P. and Kork I, M., Pyrometry, New York, 1927; F e i t P., Nete in Cold—Junction Corrections for Thermocouples, «Scientific Papers of the Bureau of Standards», Washington, 1913; Knoblauch O. u. H e n с k у К., Anleitung zu genauen Temperatur-messungen, 2 Aufl., Mch., 1919. В. Божовскин.