全辐射高温计
全辐射高温计是利用透镜或凹面反射镜将被测物体全部(或部分)波长的辐射强度聚集到敏感元件(如热电堆、光敏电阻、光电池等)上,由这些元件的讯号大小测量物体的温度。全辐射高温计的构造原理图2(1.物体 2.物镜 3.限制光阑 4.热电堆 5.目镜 6.毫伏表)。它是根据全辐射定律制作的温度计。辐射高温计不同于光学高温计,它是靠敏感元件迸行温度测量,而无需用人眼来作亮度平衡,因而它不存在主观误差。它能自动、快速、指示和记录温度数值,所以在工业上得到广泛的应用。
全辐射高温计也是按黑体分度的,在测量黑体温度时可直接读数,在测量实际物体时,要将读数进行修正。
当被测物体的真实温度为T时,其全辐射能量E,等于黑体在温度Tp时的全辐射能量E0,则温度rp称为被测物体的辐射温度。
光电比色高温计
比色温度计又称颜色高温计,因为它是根据物体辐射的“颜色”来决定物体温度的。通常是利用辐射物体光谱成分中的“红色”和“蓝色”辐射能量的比与黑体辐射在相同两个波长上的能量比进行温度测量。例如,某一物体的能量比(一般称之为红蓝比)与黑体在1000℃时的能量比恰好相同,则称该物体的 颜色温度TC为1000℃。
比色高温计也是通过黑体对比来刻度的。物体的颜色温度是由在两个波长λ1、λ2时的单色辐射黑度和所决定的。被测物体的真实温度和颜色温度之间的关系可由维恩公式导出。
为了对物体的颜色温度进行测量,颜色高温计利用光学系统将物体的辐射分成两束不同的光谱成分(如红光和蓝光),分别由两个敏感元件接收,再将它们的比值对温度进行刻度,从而得到物体的颜色温度。这种测温方法具有独特的优点。因为它是利用两个波长的能量比,所以受物体单色辐射黑度的影响很小,而且对物体至高温计之间中间介质的光谱吸收性能的影响也很小。因此物体的色温往往很接近于它的真实温度而无需进行黑度修正。例如,对钨作温度测量时,如果它的真实温度为2000K,则辐射高温计测得的温度为1428K,光学高温计测量绪果为1875K,而颜色高温计为2033K。由此可见,色温最接近物体的真实温度。这是颜色法测温日益受到重视的根本原因。
红外温度计
红外测温是一门近几年发展起来的新技术。它是利用测量物体红外辐射来确定物体温度的温度计,其主要特点是,随着红外元件的问世和发展,可以用来测量700℃;以下低温辐射,使非接触测温得以向低温方向延伸。据报导,红外测温仪甚至可以测量0℃以下的物体的温度,而且可以达到0.1℃甚至0.001℃的分辨率。另外,它受中间介质的影响很小。