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东北大学过程检测复习 08 第二章温度测量；一、接触测温存在的问题，应该采取什么措施解决？；答：辐射测温的基本方法有亮度法测温、比色法测温、；原理：利用各种物体在不同温度下辐射的单色辐射亮度；亮度温度计的分度存在的两个问题：物体的单色辐射亮；光学高温计需要提高标准灯的稳定性，所采取的措施：；光电高温计使用时应注意（1）非黑体辐射的影响，材；工业用亮度温度计通常在10~50℃环境温度下使 第二章 温度测量 一、接触测温存在的问题，应该采取什么措施解决？ 答： 辐射测温的基本方法有亮度法测温、比色法测温、全辐射法测温。 亮度温度计： 原理：利用各种物体在不同温度下辐射的单色辐射亮度与温度的函数关系制成的。在实际测温中会遇到两个问题：实际被测对象发射率未知，仪表如何刻度，以此引入了亮度温度（具有不同光谱发射率的实际物体都有可能在同一波长下发出相同的热辐射单色辐射亮度）的概念；不能满足普朗克定律所要求的“单色”问题，以此引入有效波长的概念。 亮度温度计的分度存在的两个问题：物体的单色辐射亮度并不能唯一确定该物体的真实温度；被测对象的光谱发射率各不相同，且在大多数情况下是未知的。解决办法：亮度温度计的刻度应按黑体进行标定，实际应用时，应注意刻度换算。 亮度温度计的测温关键被测对象光谱发射率的准确确定。 光学高温计 需要提高标准灯的稳定性，所采取的措施：进行充分的老化或退火严格控制高温计标准灯在1400℃以下的亮度温度范围内使用。当亮度温度超过1400℃时，灯丝会发生：过热氧化或灯丝阻值发生变化，从而改变了温度和灯丝电流的关系，灯丝开始升华而在玻璃泡上形成暗黑的薄膜，改变了灯丝亮度特性，造成误差。解决办法：插入吸收玻璃。 光电高温计 使用时应注意（1）非黑体辐射的影响，材料发射率的影响因素有波长、温度、表面条件、发射角、偏振状态。采取措施有：人为地创造黑体辐射条件，准确计算发射率。（2）中间介质的影响: 理论上光学高温计与被测目标间没有距离上的要求，只要求物像能均匀布满目镜视野即可。但实际上会发生如下情况：光路中灰尘、烟雾、水蒸汽和二氧化碳等对热辐射均有散射效应和吸收作用，从而使测量值偏低；外来反射光线（如日光、火焰、强的照明光等）可使测量值增加。采取措施：对温度计采用遮光装置；光学高温计应距被测物体不宜太远，一般在1~2m内比较合适。（3）工作波段的选择：对于金属材料，它们的光谱发射率随着波长的增大而减小，因此选择短波是有利的；在低温测量中，由于辐射能量很小。所以必须要考虑大气吸收。在一定光谱区域内，大气吸收为最小，因此常选择该区域（大气窗口）作为工作波段进行测量。（4）周围环境的影响： 工业用亮度温度计通常在10~50℃环境温度下使用，否则标准灯会受环境温度影响产生较大误差，仪表内部可调线圈电阻也会随温度变化产生附加误差，温度计工作现场应避免有强磁场的干扰。（5）被测对象：亮度温度计不宜测量反射光很强的物体，也不能测量不发光的物体。（6）其他：在更换标准灯和光电器件时需要重新进行调整和分度，流过标准灯的电流方向应与分度时保持一致。 比色温度计： 通过测量被测物体在两个不同指定波长下的光谱辐射亮度之比来实现测温的仪表。在辐射通道上若有某种介质对仪表所选用的两个波长中任一波长有明显吸收峰，仪表会无法正常工作。 单通道单光路比色温度计 滤光片之间透过率的差异会影响测量准确度。 单通道双光路比色温度计 结构较复杂，光路调整困难。 双通道比色高温计 测量准确度及稳定性较差。 全辐射温度计： 基本原理是斯忒藩–玻尔兹曼定律。使用时应注意： （1）发射率的影响（影响因素有物体性质、表面状态、温度、辐射条件）采取措施有：确定被测物体的ε；创造黑体辐射条件。（2）中间介质的影响（由于环境中存在的中间介质吸收辐射能，使高温计接收的辐射能减小，示值偏低，引起误差。采取措施：被测对象与物镜之间的距离最好不超过2m。（3）环境温度的影响（由于热电堆参考端温度变化造成误差），采取措施：用双金属片进行温度补偿。（4）距离系数L/D影响：L/D大，成像小，温度示值偏低；L/D小，热电堆参考端温度上升，也造成示值下将。应该合理选择L/D。 此外，辐射测温过程中存在着各种干扰。光路中的干扰、外来光干扰和发射率变化的干扰等。当然，辐射温度计本身在信号变换与处理过程中不可避免地有机械振动、温度变化和电磁等方面的干扰，光路中的干扰会减弱入射到辐射温度计中的辐射能，从而造成测量误差，解决办法：采取在短波下测量的方法，用压缩空气吹散水膜，用仪表风清洗光路。外来光的干扰（如在室外测量时的太阳光、在室内测量时的照明、附近的加热炉和火焰等）解决办法：尽量避免外来光的光源、设置遮蔽装置（对于一些固定的难以避免的光源）、遮蔽装置的内侧应涂、用空气或水等对遮蔽装置进行冷却。发射率变化也会产生