IT News

Вс11122016

Last updateЧт, 24 Март 2016 11pm

Вы здесь: Главная Познавательное Физика Как измеряют высокие температуры?

Как измеряют высокие температуры?

Измерение температуры жарящейся в духовке индейки является весьма простым делом — достаточно вставить термометр в тушку. Однако попытка использовать такой же подход к только что выпущенному из доменной печи жидкому чугуну, имеющему температуру более 1500°С (2732°F), не даст ничего, кроме расплавленного термометра. Определение столь высоких температур основано на измерении интенсивности теплового излучения, испускаемого всеми раскаленными телами.

Тепловое (инфракрасное) излучение так же, как и свет, является разновидностью электромагнитного излучения. Хотя инфракрасное излучение невидимо для глаз/специальные электронные детекторы могут его фиксировать путем превращения лучистой энергии в электрический сигнал. Чем больше инфракрасного излучения попадает в детектор, тем сильнее его выходной сигнал.

В термографе (рисунок под текстом), являющемся одним из типов высокотемпературных термометров, инфракрасный детектор воспринимает тепловое излучение, идущее от горячего тела, а сканеры подбирают на нем серию точек для оценки распределения температуры. Компьютер сравнивает сигнал от источника с эталонным и определяет температуру горячего тела. Термографы измеряют температуры до 900°С (1652°F).

Тела, имеющие очень высокую температуру, испускают и инфракрасное, и видимое излучение. Оптический пирометр с исчезающей нитью позволяет измерять температуры вплоть до 3000°С (5432°F) путем сравнения яркости свечения горячего тела с яркостью вольфрамовой нити лампы накаливания, температура которой известна.

Как работает термограф?

Термограф сканирует емкость, заполненную расплавленным чугуном (на языке металлургов — миксер). Чугун, только что выпущенный из доменной печи, перевозится в другую печь, в которой он превратится в сталь (рисунок вверху статьи).

Преобразование температуры в цвет

Зеркала и линзы фокусируют инфракрасное излучение, испускаемое горячим телом, на инфракрасный детектор (рисунок над текстом). Детектор вырабатывает электрический сигнал, показывающий энергосодержание излучения (верхний рисунок справа). Компьютер преобразует эти сигналы в цвета для облегчения визуального восприятия (рисунок ниже).

Вид изнутри на расплавленный чугун

Компьютер преобразует выходные электрические сигналы термографа (рисунок выше) в закодированную цветовую карту распределения температуры в емкости (снимок над текстом). Цветовая таблица на правой стороне снимка показывает, что темно-синий цвет соответствует наиболее горячим зонам. На этом снимке показано распределение температуры в четырех емкостях с чугуном.

Оптический пирометр

Видимый свет от горячего объекта фокусируется на нить лампы накаливания. Нить исчезает, когда ее яркость, регулируемая напряжением на лампе, становится одинаковой с яркостью свечения объекта.

Вы здесь: Главная Познавательное Физика Как измеряют высокие температуры?

Популярные материалы из данной категории:

Как работает генератор переменного тока?

Генератор превращает механическую энергию в электрическую путем вращения проволочной катушки в магнитном поле. Электрический ток вырабатывается и тогда, когда силовые линии движущегося магнита пересекают витки проволочной катушки {рисунок справа). Электроны…

Как работает тепловая электростанция (ТЭЦ)?

У этой паровой турбины хорошо видны лопатки рабочих колес. Тепловая электростанция (ТЭЦ) использует энергию, высвобождающуюся при сжигании органического топлива — угля, нефти и природного газа — для превращения воды в пар высокого давления. Этот пар, имеющий…

Почему в горах вода закипает быстрее?

Вода, нагретая на уровне моря до 100°С (212°F), начинает кипеть. Это означает, что внутри объема жидкости происходит образование пузырьков водяного пара и подъем их к поверхности. Вода закипает, потому что при данной температуре давление насыщения водяного…

Почему магнит притягивает железо?

Когда магнит притягивает к себе металлические предметы, это кажется волшебством, но в действительности «волшебные» свойства магнитов связаны всего лишь с особой организацией их электронной структуры. Поскольку электрон, вращающийся вокруг атома, создает…

Что такое полупроводник?

Полупроводник — это кристаллический материал, который проводит электричество не столь…

Почему парусник может плыть против ветра?

Передвижение парусной яхты по ветру фактически определяется простым давлением ветра на ее…

Почему корабли держатся на воде?

Корабли, лодки, плоты и другие тела удерживаются на плаву из-за наличия у воды…

Как звук распространяется в пространстве?

Звук распространяется посредством звуковых волн. Эти волны проходят не только сквозь газы…

Как работают блоки?

Блок состоит из одного или нескольких колес (роликов), огибаемых цепью, ремнем или…

Как распространяются электромагнитные волны?

Каждый раз, когда электрический ток изменяет свою частоту или направление, он генерирует…

Почему мыльные пузыри переливаются всеми цветами радуги?

Калейдоскоп цветов, которыми переливаются мыльные пузыри, вызывается сложной структурой…

Что такое лазер?

Лазер — это устройство, создающее узкий пучок интенсивного света. В работе лазера…