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化迅速,磨削过程中影响热电势的因素又很多,实际应用热电偶法测量磨削区的温度存在 很大困难。红外测温法正好具有热电偶法所不具备的优点,如测温时无须与被测物体接 触,响应时间短,分辨率高等,这里介绍的小目标红外测温仪就是针对蘑削区温度测量的 需要而研制的。从已进行的初步试验结果来看,用它实现磨削温度的测量与控制是可行 的,但也存在一些具体问题儒进一步研究克服。 二、测温原理 红外测温常用亮温法及比色法。考虑到被测目标小,为取得足够的信噪比而选用亮温 法,其测温原理如下: 按照黑体辐射的Planck公式,黑体的光谱辐射度r与黑体的热力学温度T有下述关 系 ri=C,入-8〔(expC2/T)-1]-1 (1) 其中C,=2πC2h一第一辐射常数 C2=hc/k一一第二辐射常数 h”普朗克常数 k—玻尔兹曼常数 C—光速 入——辐射波长 黑体的光谱辐射亮度b:与其光谱辐射度:之间只相差一相乘常数π,因此,黑体的光谱辐 射亮度也是入与T的函数。当入一定时,不同的辐射亮度对应不同的温度,也就是说,对于 黑体,可由公式(1)以光谱辐射亮度来表示它的温度。 实际物体并非黑体,当物体的温度与黑体的温度相同时,其光谱辐射度低于黑体的光 谱辐射度,二者的联系为: r(T)=eari(T) (2) 其中「.(T)一一物体的光谱辐射度 e.一一物体的光谱发射系数 ,随物体的不同、物体表面状况的不同而异,其数值总是小于1。 由(2)可见,任一物体的光谱辐射度也是入与T的函数,若物体是朗伯辐射体·,我们 就可用它的光谱辐射亮度来表示它的温度。但由于ε.的影响,同一温度的不同物体其光谱 辐射亮度不同。这样,对实际的辐射测温仪器来说,接收到同样大小的辐射功率(测温仪 示值相同)并不能说明被测物体温度相同。为此,以黑体的光谱辐射亮度为基准,引入亮 温度概念。设,(T)为某物体在温度T时的光谱辐射度,黑体的温度为T,时其光谱辐射度 i(T,)正好与之相等,即有: ra(T)=ri(T) (3) 或由(2)式,将上式写成 eari(T)=r(T (3) ·朗伯辐射体也称余弦辐射体,遵守朗伯余弦定律,辐射各向同性。 170化迅速 , 磨削过 程 中影响热 电势的 因素又很多 , 实际应用热 电偶 法测量磨削区的温度存在 很 大 困难 。 红外 温法正好具有热 电偶 法所 不具备的优点 , 如测温时无须与被 测 物 休 接 触 , 响应时间 短 , 分辨率高等 , 这里介绍的 小 目标红外测温仪就是针对磨削区温度测量的 需要而研制的 。 从 已进 行的初步试验结果来看 , 用 它实现磨 削温度的 量与控 制 是 可 行 的 , 但 也 存在一些 具体问题需进十步研究克服 。 ” 二 、 测 温 原 理 红外侧温常用亮温法及比色法 。 考虑到被侧 目标小 , 为取得足够的信噪比而选用 亮温 法 , 其测温原理如下 按照 黑体辐射 的 “ ” “ 公 式 , 黑体的 炭谱辐射廉炸与黑体的热力学温度 有 下 述 关 系 飞 入 一 。 〔 入 一 〕 一 , 其 中 二 吕 - 第一辐射常数 ‘ - 第二辐射常数 一 普朗克常数 - 玻尔兹曼常数 - 光速 人- 辐射波长 黑体的 光谱辐射亮度 飞与其光谱辐射度八 之间 只相差一相乘常数二 , 因此 , 黑体的光 谱 辐 射亮度也是入与 的 函数 。 当久一定 时 , 不同的辐射 亮度对应不同的温度 , 也就鼻说 , 对 于 黑体 , 可由公 式 以光谱辐射 亮度来表示它的 温度 。 实际物体并非黑体 , 当物体的温度与黑体的温度相同时 , 其光谱辐射度低于黑体的光 谱辐射度 , 二者的联系 为 ‘ 。 飞 其中 、 - 物体的光谱辐射度 。 - 物体的光谱发射系数 。 、 随物体的 不 同 、 物体表面状况的 不 同而异 , 其数值总是小于 。 由 可见 , 任一物体的光谱辐射度也是入与 的函数 , 若物体是朗伯辐射体 , 我 们 就可用 它的光谱辐射亮度来表示它 的温度 。 但 由于。 的影响 , 同一温度的不 同物体其光谱 辐射亮度不同 。 这样 , 对实际的辐射测温 仪器来说 , 接收到同样大小的辐射功率 测温仪 示值相同 并不能说明被侧物体温度相 同 。 为此 , 以黑体的光谱辐射亮度为基准 , 引人 亮 温度概念 。 设 为某物体在温度 时的光谱辐射度 , 黑 体的温度为 ‘ 时 其光谱辐 射 度 飞 ‘ 正好与之 相等 , 即有 ‘ 飞 ‘ 或 由 式 , 将上式写成 。 飞 气 ‘泛 , 朗 伯辐射体 也 称 余弦辐射休 , 遵 守 朗伯余孩定律 , 辐射 各向同性
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