基本技術(shù)特性
WGG2型光學(xué)高溫計(jì)能在環(huán)境溫度10~50℃,相對溫度不大于80%的情況下連續(xù)工作。
序號 | 產(chǎn)品型號 | 測量范圍(℃) | 量程號 | 允許基本誤差(℃) | |
1 | WGG2-201 | 700-2000 | 1 | 700-800 | ±33 |
800-1500 | ±22 | ||||
2 | 1200-20000 | ±30 | |||
2 | WGG2-323 | 1200-3200 | 1 | 1200-2000 | ±30 |
2 | 1800-3200 | ±80 |
物鏡與測量目標(biāo)之間距離不小于700毫米
標(biāo)尺長度不小于90毫米
凈重約2公斤。
外形尺寸252毫米×140毫米×164毫米(圖二)
三、作用原理
光學(xué)高溫計(jì)是利用受熱物體的單色輻射強(qiáng)度隨溫度升高而增長的原理來進(jìn)行高溫測量的。對于黑體其單色輻射強(qiáng)度EOλ與溫度的關(guān)系,可用普郎克公式表示。
EOλ= C1λ-5 (e2/λt─1)-1
式中:C1=37402×10-5爾格•.厘米.•秒-1
C2=1.34385厘米•OK
E=自然對數(shù)的底
T=黑體的溫度(OK)
本光學(xué)高溫計(jì)是采用亮度均衡法進(jìn)行溫度測量的。亦就是使被測物體成象于高溫計(jì)燈泡的燈絲平面上,通過光學(xué)系統(tǒng)在一定波段(0.65μ)范圍內(nèi)比較燈絲與被測物體的表面亮度,調(diào)節(jié)滑線電阻。使燈絲的亮度與被測物體的亮度相均衡,此時(shí)燈絲輪廓就隱滅于被測物體的影象中(圖七),并可由儀表示值直接讀取被測物體的亮度溫度。
本光學(xué)高溫計(jì)是按黑體來進(jìn)行溫度刻度的。但被測物體往往是非黑體(其單色輻射黑度系數(shù)ελ>1,ελ值大小是由各種物體的性質(zhì)及其表面狀態(tài)來決定的。所以在同一真實(shí)溫度下的各種物體,由于他們的單色輻射黑度系數(shù)ελ不同,則由光學(xué)溫度計(jì)測得亮度溫度亦各不相同。為此,由光學(xué)高溫計(jì)所測得的亮度溫度必須用該物體的單色輻射黑度系數(shù)ελ修正后,才能求得該被測物體的真實(shí)溫度。
四、儀表結(jié)構(gòu)概述
WGG2型光學(xué)高溫計(jì)由兩個(gè)主要部分組成,光學(xué)系統(tǒng)與電測系統(tǒng),如圖三和圖四所示。
1、物鏡。 2、吸收玻璃 3、高溫計(jì)燈泡 4、皮帶 5、目鏡
6、紅色濾光鏡 7、目鏡定位螺母 8、零位調(diào)節(jié)器 9、滑線電阻盤 10、 測量電表
11、刻度盤 12、干電池。13、按鈕開關(guān)。
圖三 WGG2型光學(xué)高溫計(jì)結(jié)構(gòu)圖
1、光學(xué)系統(tǒng)
它是由物鏡1和目鏡5(圖三)所組成的望遠(yuǎn)系統(tǒng)。光學(xué)高溫計(jì)燈泡3的燈絲置于系統(tǒng)中物鏡成象部分。
調(diào)節(jié)目鏡5的位置,使用者可清晰地看到燈絲。調(diào)節(jié)物鏡1的位置,能使被測物體清晰地成象在燈絲平面上。在目鏡5與觀察孔之間置有紅色濾光片6,測量時(shí)移入視場,使所利用的光譜的有效波長λ約為0.65微米,從觀察孔可同時(shí)看到被測物體與燈絲的象,從而能清晰地觀察到燈絲的隱滅過程,在物鏡1與燈泡3之間置有吸收玻璃2,當(dāng)使用儀器第二量程時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)吸收玻璃鈕手,使吸收玻璃2移入視場中,用以減弱被測物體的亮度,目鏡定位螺母7用于鎖緊已經(jīng)調(diào)節(jié)好的目鏡筒位置。
WGG2-323型光學(xué)溫度計(jì),由于其測量對象的溫度很高,因此在物鏡頭上固定著一塊吸收玻璃,用來減弱被測物體的亮度。在使用儀器第二量程時(shí),仍需將吸收玻璃2移入視場。
1、物鏡。 2、吸收玻璃 3、高溫計(jì)燈泡 4、目鏡。
5、紅色濾光鏡 6、測量電表 7、滑線電阻 8、高量程吸收玻
璃
K.按鈕開關(guān)。 E.干電池 R1、R2 、R3、R4、R5電阻
圖四 WGG2型光學(xué)高溫計(jì)原理圖
2. 電測系統(tǒng):
它是由高溫計(jì)燈泡3,滑線電阻7,按鈕開關(guān)K,電阻R等與兩節(jié)1.5伏的干電池用若干導(dǎo)線聯(lián)接而成,線路見圖四。調(diào)節(jié)滑線電阻使燈絲亮度與被測物體的亮度相均衡。測量電表是6是磁電式直流電壓表,用來測量燈絲在不同亮度時(shí)線路端的電壓降,但指示值則以溫度刻度表示,從而能由高溫計(jì)的刻度盤上直接讀取被測物的亮度溫度。
按鈕開關(guān)K的裝置是便于使用者在斷續(xù)測量某些接近的溫度值時(shí),不必在每次測量后將滑線電阻盤轉(zhuǎn)回到“0”的標(biāo)志上,因而可以減少測量的調(diào)節(jié)時(shí)間及耗電量
五、使用方法
1、 使用前,首先檢查儀表的指針是否指在“0”位上,如不在“0”位上,應(yīng)旋轉(zhuǎn)零位調(diào)節(jié)器8(圖三)將指針調(diào)到零位。
2、 把干電池放入手柄中,注意按:“+” “-”級性標(biāo)志方向放置,光學(xué)高溫計(jì)握持方法請參見圖五和圖六,箭頭表示,按鈕開關(guān)位置。
圖五 左手握持方法 圖六 右手握持方法
3、 撥動(dòng)目鏡頭部分的轉(zhuǎn)動(dòng)片,將紅色濾光片6移入視場,按下按鈕開關(guān)13,旋轉(zhuǎn)滑線電阻盤9使燈絲發(fā)紅,前后調(diào)節(jié)目鏡到燈絲清晰為止。旋緊目鏡定位螺母7,(參見圖三)。
附注:323型屬橋式線路,所以在接通儀表電路時(shí),指針有倒走現(xiàn)象。
4、 瞄準(zhǔn)被測物體,前后調(diào)節(jié)物鏡內(nèi)筒,使被測物體的象清晰可見為止。
5、 用WGG2-201型光學(xué)高計(jì)測量溫度在700-900℃時(shí),允許不加入紅色濾光片,高于900℃時(shí),即應(yīng)將紅色濾光片引入視場。而用WGG2-323型光學(xué)高溫計(jì)測量時(shí)應(yīng)將紅色濾光片引入視場
采用WGG2型光學(xué)高溫計(jì)某量程進(jìn)行測量時(shí),均應(yīng)將吸收玻璃旋鈕撥向該量程所對應(yīng)的位置,讀數(shù)時(shí),分別讀取相應(yīng)量程的溫度刻度值。
不同量程時(shí)吸收玻璃旋鈕所對應(yīng)位置,參見下表。
序號 | 產(chǎn)品型號 | 測量范圍(℃) | 量程號 | 量程(℃) | 吸收玻璃旋鈕對應(yīng)位置 |
1 | WGG2-201 | 700-2000 | 1 | 700-1500 | 15 |
2 | 1200-2000 | 20 | |||
2 | WGG2-323 | 1200-3200 | 1 | 1200-2000 | 20 |
2 | 1800-3200 | 32 |
6、旋轉(zhuǎn)滑線電阻盤,使流經(jīng)燈絲的電流均勻地增大,調(diào)節(jié)燈絲亮度到燈絲頂部的象隱滅在被測物體的象中時(shí)。讀取刻度盤上指示值。光學(xué)高溫計(jì)燈泡燈絲的隱滅情況如圖七所示
圖七 調(diào)整亮度時(shí)燈絲隱滅情況
為了獲得正確的讀數(shù),應(yīng)該逐漸的調(diào)節(jié)高溫計(jì)燈泡絲的電流,先自低而高,再自高而低,每次調(diào)整到燈絲隱滅時(shí)讀出溫度讀數(shù),然后取其二次讀數(shù)平均值作為最終讀數(shù)。
7、 如前所述,光學(xué)高溫計(jì)是按照黑體進(jìn)行溫度刻度的,但在實(shí)際使用時(shí),大部分被測物體單色輻射黑度系數(shù)ελ均小于1,故用光學(xué)高溫計(jì)測得的亮度溫度S℃總是低于該物體的真實(shí)溫度T℃需要按照附表2修正曲線加以修正。
8、 修正公式:
真實(shí)溫度T℃=光學(xué)高度計(jì)讀數(shù)S℃+溫度修正值△t℃
物體的真實(shí)溫度T℃和其亮度溫度S℃及單色輻射黑度系數(shù)ελ的關(guān)系式如下:
修正方法:
根據(jù)被測對象,從附表1中查出其單色輻射黑度系數(shù)ελ。由高溫計(jì)的最終讀數(shù)S℃,從曲線圖的橫坐標(biāo)中查處其對應(yīng)位置,再從縱坐標(biāo)中查出對應(yīng)與S℃及該物體的單色輻射黑度系數(shù)ελ時(shí)的溫度修正值△t℃,由修正公式求得其真實(shí)溫度T℃
六、維護(hù)和保養(yǎng)
1、光學(xué)高溫計(jì)應(yīng)經(jīng)常保存在特制的箱子中避免灰塵侵入和機(jī)械損傷,如果光學(xué)高溫計(jì)積滿灰塵時(shí),只能從儀表外面清潔,而不應(yīng)任意將儀表拆開,在清潔透鏡時(shí)應(yīng)先用軟毛刷把灰塵拂去,再用軟布或脫脂棉花略略蘸些純酒精或揩拭。注意勿使棉花釬維留在透鏡上。
2、測量時(shí)應(yīng)避免日光或強(qiáng)烈燈光直照射被測物體,以免造成測量誤差。
3、觀察者與被測物應(yīng)保持一定的距離,防止測量時(shí)鋼水或其他灼熱物濺到物鏡,以致?lián)p壞儀表或造成人身事故。
4、光學(xué)溫度計(jì)長期存放不用時(shí),應(yīng)將高度計(jì)手柄內(nèi)的干電池取出,防止損害儀表。
5、每隔六個(gè)月,儀表應(yīng)在專用的校驗(yàn)設(shè)備上進(jìn)行重新核對讀數(shù)一下,并根據(jù)檢定結(jié)果來確定儀表的修正值,在測量時(shí)應(yīng)加以修正。