
【机】 monochromatic optical pyrometer
【计】 black and white; monochrome
【化】 optical pyrometer
单色光学高温计(Monochromatic Optical Pyrometer)是一种基于物体单色辐射强度测量温度的非接触式仪器,其核心原理为普朗克黑体辐射定律与维恩位移定律。该设备通过特定波长(通常选择655 nm红光波段)的辐射亮度与标准光源亮度进行比对,实现高温物体的精确测温,量程范围一般为800°C至3200°C。
关键组成与原理
应用与标准依据
该仪器广泛应用于金属冶炼、陶瓷烧结及航天材料测试领域,其校准依据中国国家标准GB/T 11165-2005《光学高温计检定规程》,国际标准参考ISO 23539:2021《辐射测温法》中关于单色高温测量的技术要求。
单色光学高温计是一种基于物体单色辐射亮度与温度关系的非接触式测温仪表,主要用于工业高温测量(700~3200℃)。其核心原理和结构特点如下:
普朗克定律
根据普朗克公式,物体的单色辐射亮度与温度呈函数关系:
$$
L_lambda = frac{c_1}{lambda} cdot frac{1}{e^{frac{c_2}{lambda T}} - 1}
$$
其中,$c_1$和$c_2$为辐射常数,$lambda$为选定波长,$T$为温度。选定波长后,亮度仅与温度相关。
单色波长选择
通过红色滤光片(波长约0.66μm)限定测量波段,与人眼构成“单色器”,确保在单一波长下比较亮度。
光学系统
包含物镜、目镜、红色滤光片、吸收玻璃和参比灯泡。物镜将被测物体成像于灯泡灯丝平面,目镜用于观察亮度对比。
亮度平衡法
调节灯丝电流,使其亮度与被测物体亮度相等(灯丝隐没于背景),此时电流值对应温度值。这一过程称为“隐丝法”。
自动单色光电高温计采用光电元件替代人眼比较,减少人为误差,常用于实验室精密测量。
(完整信息可参考:搜搜钢百科、化工仪器网等来源)
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