Pomiar temperatury pirometrem - Instytut Fizyki AJD, Częstochowa

PRACOWNIA DOZYMETRII PROMIENIOWANIA JONIZUJĄCEGO
Numer ćwiczenia
Temat ćwiczenia
C23
Pomiar temperatury pirometrem
I. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie z pomiarami temperatury za pomocą pirometru
wyposażonego w bezdotykowy termometr na podczerwień (IR) oraz czujnik
zanurzeniowy typu K.
II. Wstęp teoretyczny
Pirometr jest przyrządem pomiarowym służącym do bezdotykowego pomiaru
temperatury, działającym
w oparciu a analizę promieniowania cieplnego
emitowanego przez badane ciała. Promieniowanie cieplne (termiczne) jest
promieniowaniem elektromagnetycznym emitowanym przez wszystkie ciała o
temperaturze wyższej od zera bezwzględnego. Wszystkie ciała emitują takie
promieniowanie do swojego otoczenia, a także z tego otoczenia je absorbują. Dla
temperatur spotykanych w życiu codziennym maksimum energii promieniowania
przypada w zakresie podczerwieni (IR).
III. Zagadnienia kolokwium wstępnego
Promieniowanie cieplne (termiczne)
Ciało doskonale czarne, promieniowanie ciała rzeczywistego
Metody pomiaru temperatury (bezdotykowe i kontaktowe)
Zagrożenia związane z promieniowaniem laserowym
IV. Wykaz używanych przyrządów
Pirometr Voltcraft IR-2200-50D, czujnik zanurzeniowy typu K do pomiaru wysokiej
temperatury cieczy i gazów, woltomierz, autotransformator, piecyk ze spiralą grzejną
V. Kolejność wykonywania czynności
Uwaga: Przed przystąpieniem do wykonania ćwiczenia należy dokładnie zapoznać się
z instrukcją obsługi przyrządu Pirometr Voltcraft IR-2200-50D
1. Pomiar temperatury ściany zewnętrznej piecyka przy użyciu termometru na
podczerwień (IR)
W tym celu należy:
(a) włączyć urządzenie pomiarowe i wybrać jednostkę temperatury „0C“
(b) kierując otwór pomiarowy na badany przedmiot upewnić się czy przedmiot, na
którym ma być przeprowadzony pomiar jest większy niż punkt pomiarowy
termometru i ewentualnie skorygować odległość, tak aby ten warunek był
spełniony
(c) nacisnąć i przytrzymać przycisk pomiaru na pirometrze
(d) na wyświetlaczu pirometru odczytać zmierzoną wartość temperatury tIR i
zanotować ją w tabeli dla wartości U = 0 V
2. Pomiar temperatury we wewnętrzu piecyka przy użyciu czujnika zanurzeniowego
typu K do pomiaru wysokiej temperatury cieczy i gazów
W tym celu należy:
(a) podłączyć czujnik temperatury typu K do gniazda czujnika temperatury na
pirometrze
Instytut Fizyki
Akademia im. Jana Długosza w Częstochowie
PRACOWNIA DOZYMETRII PROMIENIOWANIA JONIZUJĄCEGO
(b) nacisnąć i przytrzymać przycisk pomiaru na pirometrze
(c) na dole wyświetlaczu pirometru odczytać zmierzoną wartość temperatury tK i
zanotować ją w tabeli dla wartości U = 0 V
3. Pomiar zależności temperatury od napięcia zasilania piecyka
W tym celu należy:
(a) podłączyć napięcie zasilania piecyka U = 10 V, dokonać odczytu napięcia na
woltomierzu
(b) po upływie ok. 3 min dokonać pomiaru temperatury tIR (na górze wyświetlacza)
oraz tK (na dole wyswietlacza) przy ustalonej wartości napięcia zasilania piecyka i
zanotować wyniki w tabeli
(c) powtarzać czynności opisane w punkcie (a) i (b) dla napięcia napięcia zasilania
piecyka zmienianego w zakresie U = 10 ÷ 100 V, co 10 V
VI. Uzyskane wyniki
Wyniki pomiarów zanotować w tabeli:
tIR [0C]
U [V]
tK [0C]
Opracowanie części doświadczalnej powinno zawierać:
- protokół z wykonania ćwiczenia
- tabelę z wynikami pomiarów
- wykres zmian temperatury tIR i tK w funkcji napięcia zasilania piecyka w jednym
układzie współrzędnych
- wnioski
VII.
Bibliografia
1. A.Uzarczyk: Czynniki szkodliwe i uciążliwe w środowisku pracy, ODDK, Gdańsk
2006
2. J.Wojas, Promieniowanie termiczne i jego detekcja, WNT, Warszawa 2008
3. B.Jaworski, A.Dietłaf, Kurs fizyki, t.3, PWN, Warszawa 1981
4. Bezpieczeństwo i higiena pracy, red. D.Koradecka, CIOP-PIB, Warszawa 2008
5. J.Szlązak, N.Szlązak: Bezpieczeństwo i higiena pracy, AGH, Kraków 2010
Instytut Fizyki
Akademia im. Jana Długosza w Częstochowie