ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Радиационные пирометры из "Диаграммы равновесия металлических систем" Т — кажущаяся температура, отсчитываемая по градуировочной кривой. [c.115] Из приведенного соотношения можно определить Т, если Т, Сг и X известны. Угол 6 выбирают таким образом, чтобы температура Т была равна или очень близка к температуре плавления золота. Кроме того, для получения истинных длин волн должна быть введена поправка на ограниченный интервал длин вол , проходящих через красный фильтр. Вме-стЬ этого можно применить спектроскопическукУ линзу или набор фильтров, пропускающих узкий пучок в зеленой области, но на практике красный фильтр гораздо удобнее. [c.115] Оптическая схема пирометров с исчезающей нитью [70] показана на рис. 59. [c.115] Для определения силы тока, проходящего через нить, в ее цепь включена образцовая катушка падение напряжения на зажимах этой катушки измеряют переносным потенциометром. [c.116] При измерении температуры вершину петли нити устанавливают против изображения источника излучения. Прибор имеет подвижной ограничитель окуляра с двумя меняющимися апертурами, находяпщмися между вторым объективом и окуляром. Меньший ограничитель используется, насколько это возможно, для уменьшения эффекта диффракции, но при низких температурах для получения достаточно высокой интенсивности необходимо использовать большую апертуру без светофильтра — ниже 1000° и применяя светофильтр — при температурах до 1400°. [c.116] На практике иногда невозможно добиться полного исчезновения нити из-за явлений диффракции. Изучая эти явления, Каннольд [71] пришел к выводу, что ошибка не возникает, если нить против раскаленного тела всегда устанавливают в одинаковых условиях. Однако явление диффракции может служить источником ошибок, если условия работы прибора таковы, что не используется полная апертура линз объектива. Это может, например, иметь место, если пирометр наведен на узкую трубу так, что апертура ограничена трубой, а не собственно прибором. [c.117] Приведенное равенство справедливо, когда эксперименталь ные условия постоянны и окуляр всегда находится на одинаковом расстоянии от источника излучения. Это означает, что если всегда используются смотровые труб ы одинаковой длины и диаметра, то может быть введена простая поправка, пропорциональная квадрату кажущейся температуры такая же поправка может быть введена для учета поглощения. [c.117] Следует еще раз отметить, что это уравнение справедливо, если условия опыта всегда остаются постоянными. [c.118] Теоретически постоянная С может быть определена измерением кажущейся температуры Ti при одной стандартной температуре, но лучше измерить постоянную в двух или трех точках внутри температурного интервала использования прибора. Поправочная формула такого вида действительна только в условиях абсолютно черного тела, и необходимо подчеркнуть, что приборы с исчезающей нитью не должны применяться для измерений поверхности горячих металлов. [c.118] Оптический пирометр с исчезающей нитью обычно является наиболее подходящим прибором для высокотемпературных измерений в работах по построению диаграмм равновесия. Для некоторых целей (например, измерение температур в печах для отжига) могут быть использованы другие типы оптических пирометров, которые кратко описаны ниже. [c.118] Поляризационный оптический пирометр основан на законе Вина. В нем изображение раскаленного источника излучения проходит через цветной фильтр и сравнивается с изображением стандартной лампочки, используемой для освещения экрана из матового стекла. Свет от каждого источника излучения затем проходит через поляризационную призму, и каждый луч, таким образом, расщепляется на два составляющих, поляризованных в перпендикулярных направлениях друг к другу. Далее одну из составляющих каждого источника излучения просматривают через призму Николя, которую поворачивают до тех пор, пока интенсивности обеих половин поля зрения не окажутся одинаковыми. [c.118] Таким образом, температура источника излучения измеряется углом поворота призмы закон Вина приводит к линейному соотношению между абсолютной температурой Т и 1п tg в, где 6 — угол поворота. Отсюда видно, что высокие температуры могут быть измерены без использования вращающегося сектора, но это преимущество трудно использовать, так как шкала становится чрезвычайно мелкой при угле 6. близком к 90° [72]. [c.118] Радиационные пирометры полного излучения основаны на законе Стефана — Больцмана. Это приборы, в которых доля полного излучения от раскаленного тела фокусируется на измерительном приборе — термопаре или термобатарее, которые зачернены так, чтобы поглощалась большая часть излучения. Как приборы непосредственного отсчета эти пирометры более удобны, чем пирометры с исчезающей нитью, но их недостатком является необходимость в мощном источнике излучения и большая чувствительность к несоблюдению условий абсолютно черного тела. [c.119] Для измерения энергии излучения, также могут быть использованы фотоэлектрические элеме нты. В этом случае излучение источника проходит через цветной фильтр и попадает на фотоэлектрический элемент, реакция которого дает возможность точного измерения температуры. Этот тип прибора был использован Мюллером [74] при исследовании платиновых сплавов, но, к сожалению, условия абсолютно черного тела в этой работе не были достигнуты. Фотоэлектрический элемент может быть использован также без цветного фильтра получаемая в этом случае зависимость между реакцией прибора и температурой источника излучения имеет эмпирический характер и не основана прямо на установленных законах излучения. Устройство различных фотоэлектрических пирометров описано Вебером [75]. [c.119] Маленькие зародыши твердой фазы оказываются нестабильными из-за их высокой поверхностной энергии и поэтому имеют склонность к исчезновению. При равновесной температуре превращения критический размер зародыша, ниже которого нет спонтанного роста кристаллов, бесконечен, но с падением температуры он быстро уменьшается. Таким образом. [c.120] В действительности образованию центров кристаллизации обычно, способ ствуют присутствующие примеси или стенки сосуда, в котором находится металл. Если исключить влияние инородных зародышей, то образование центров кристаллизации явится результатом флюктуаций свободной энергии в жидкости. Турнбулл [75] недавно показал, что таким образом все металлы можно переохладить приблизительно на 18% от температуры плавления (по абсолютной шкале). Поэтому ДЛ Я того, чтобы кривая охлаждения указывала истинную равновесную точку затвердевания сплава надо предотвратить переохлаждение. В большинстве металлических систем это условие может быть просто обеспечено уменьшением скорости охлаждения, но если этого, как и в случае олова, недостаточно, может оказаться необходимым вызывать кристаллизацию введением в жидкость маленьких частиц твердого вещества. [c.121] При нагревании гомогенного сплава плавление начинается при истинной равновесной температуре без перегрева, аналогичного переохлаждению. Однако в случае превращений в твердом состоянии эффект температурного гистерезиса иногда счень значителен, так что кривые охлаждения и кривые нагрева дают температуры превращения, лежащие соответственно ниже и выше истинных равновесных значений. При превращении в твердом состоянии новая фаза обычно развивается и растет из зародышей в этих условиях должна произойти некоторая диффузия, чтобы группы атомов перестроились и образовали решетку, характерную для новой фазы. [c.121] Вернуться к основной статье