Есть пирометр (инфракрасный термометр). Как бы наводить лазер на предмет и показывает его температуру. Но как выяснилось значение будет разным в зависимости от коэффициента излучения (КИ) предмета.
Каким образом узнать точную температуру, зная показатели пирометра и выставленным коэффициентом излучения (например 25 градусов, КИ = 0.95) и зная КИ предмета (к примеру, 0.52).?
Естественные науки
Как узнать точную темпаратуру?
Не заморачивайся: тут всё просто. Надо только понять свойства идеального зеркала и идеального черного тела (это термины). Сразу скажу, что только серебро является и тем, и другим. Правда, во втором случае — окись серебра. Более "зеркальных" и "черных" материалов не существует. Есть приближающиеся: сажа, например. Если пригодится эта инфо.
Теперь по сути. В зеркало ты себя видишь? Пирометром можешь померить температуру лба своего отображения? Только лазерный луч выключи, чтобы в глаз не попасть — этот луч никакого участия в замере температуры не принимает, он лишь тебе показывает, куда ты прицелился и температуру чего измеряешь?
Что покажет пирометр? Давай более контрастный пример: у тебя зеркальные стекла окон на лоджии, идеально зеркальные. Температура в комнате 25º Ц, на улице –40, на лоджии –30. Ты направляешь пирометр на окно. Сначала считаем, что ненадолго открыл окна комната-лоджия и измеряешь прямо температуру наружных окон. Что тебе покажет пирометр? Известно, что температура самих зеркал –35º.
Ответ: он тебе покажет то, что видит. А видит он комнату, в которой +25º. Вот это он и покажет.
Вот если бы открыл зеркальное окно, было бы –40.
Есть зеркальные чайники, работают как термос: хранят тепло. Вскипятил ты его, подносишь руку и чувствуешь, что он холодный. Но коснулся его и — обжегся. Вывод: зеркало разделяет среды по температуре и может не находиться в состоянии термодинамического равновесия с окружающей средой. В отличие от абсолютно черного тела, которое всегда находится (или стремится к этому при переходных процессах).
Усложняем эксперимент. Закрываем окна на лоджию. Их температура оказывается средней между –30 на лоджии и +25 в комнате, т. е –2,5. Зеркальные окна по-прежнему –40. Снова измеряем температуру зеркальных. Если стекла у тебя обычные, в инфракрасном диапазоне непрозрачные, то пирометр комнату в зеркальных не увидит (ты — в оптическом диапазоне увидишь, а он — нет), потому покажет –2,5. А поставь ты стекла из кварцевого стекла — и пирометр снова увидит комнату: +25º.
Так что смотреть надо не на коэффициент излучения, а на коэффициент отражения. Это удобнее. Можно, конечно, и для того чайника найти коэффициент излучения, будет он 0,0001. Но на практике это не очень удобно.
А удобно работать с коэффициентом излучения на другом конце: при приближении объекта к "черному телу", например, если это радиатор теплоотвода на излучении (для мощного транзистора, процессора компьютера и т. д.). Тут уже этот коэффициент может быть 0,3...0,6. А если нет обдува и это просто плохой радиатор, то 80% тепла и более уйдет излучением (нет конвекции и теплопередачи — вообще 100%, а пирометр покажет истинную температуру радиатора: внутри транзистора будет выше на потери температуры на стыке кристалл-корпус-радиатор).
Хочу надеяться, для начала этого достаточно.
Теперь по сути. В зеркало ты себя видишь? Пирометром можешь померить температуру лба своего отображения? Только лазерный луч выключи, чтобы в глаз не попасть — этот луч никакого участия в замере температуры не принимает, он лишь тебе показывает, куда ты прицелился и температуру чего измеряешь?
Что покажет пирометр? Давай более контрастный пример: у тебя зеркальные стекла окон на лоджии, идеально зеркальные. Температура в комнате 25º Ц, на улице –40, на лоджии –30. Ты направляешь пирометр на окно. Сначала считаем, что ненадолго открыл окна комната-лоджия и измеряешь прямо температуру наружных окон. Что тебе покажет пирометр? Известно, что температура самих зеркал –35º.
Ответ: он тебе покажет то, что видит. А видит он комнату, в которой +25º. Вот это он и покажет.
Вот если бы открыл зеркальное окно, было бы –40.
Есть зеркальные чайники, работают как термос: хранят тепло. Вскипятил ты его, подносишь руку и чувствуешь, что он холодный. Но коснулся его и — обжегся. Вывод: зеркало разделяет среды по температуре и может не находиться в состоянии термодинамического равновесия с окружающей средой. В отличие от абсолютно черного тела, которое всегда находится (или стремится к этому при переходных процессах).
Усложняем эксперимент. Закрываем окна на лоджию. Их температура оказывается средней между –30 на лоджии и +25 в комнате, т. е –2,5. Зеркальные окна по-прежнему –40. Снова измеряем температуру зеркальных. Если стекла у тебя обычные, в инфракрасном диапазоне непрозрачные, то пирометр комнату в зеркальных не увидит (ты — в оптическом диапазоне увидишь, а он — нет), потому покажет –2,5. А поставь ты стекла из кварцевого стекла — и пирометр снова увидит комнату: +25º.
Так что смотреть надо не на коэффициент излучения, а на коэффициент отражения. Это удобнее. Можно, конечно, и для того чайника найти коэффициент излучения, будет он 0,0001. Но на практике это не очень удобно.
А удобно работать с коэффициентом излучения на другом конце: при приближении объекта к "черному телу", например, если это радиатор теплоотвода на излучении (для мощного транзистора, процессора компьютера и т. д.). Тут уже этот коэффициент может быть 0,3...0,6. А если нет обдува и это просто плохой радиатор, то 80% тепла и более уйдет излучением (нет конвекции и теплопередачи — вообще 100%, а пирометр покажет истинную температуру радиатора: внутри транзистора будет выше на потери температуры на стыке кристалл-корпус-радиатор).
Хочу надеяться, для начала этого достаточно.
в инструкции к пирометру.
Никак точную температуру не удастся измерять бесконтактным способом! А про количество пыли и состав атмосферы в оптическом промежутке Вы не упомянули.., про чистоту приёмной линзы и излучающего окошка. Эти факторы намного больше вносят погрешности в результат измерения, чем те, которые Вас напрягают.
Ирина Мальцева
Если это не учитывать. Мне нужно формулу по которой можно скорректировать температуру на коэффициент излучения.
Похожие вопросы
- Как бы выглядел человек, было бы у него крылья. Хотелось бы узнать точное анатомическое строение скелета, мышц, и т. д.
- Чем естественные науки отличаются от точных? Хотел бы узнать, чем естественные науки отличаются от точных?
- Насколько весомый нужно внести вклад в точную науку, чтобы присудили вышку? Нобеля то есть.
- Самые точные часы это те, которые стоят неподвижно и два раза в сутки показывают точное время?
- Помогите пожалуйста, Мне нужно узнать чем отличается поляризованный свет от обычного (желательно точное определение поля
- Из чего состоит атом? Мне так хочется об этом узнать, подскажите пожалуйста самую точную версию, заранее спасибо.
- Сколько у человека в мозгу памяти? Типо GB, TB, прикиньте, или дайте точный ответ (если есть). Очень интересно узнать!
- Кто может сказать точное время на сегодняшний день. Вопрос в том, что когда было передено оно на 14 дней,
- каким способом точнее измерить выталкиване тела из воты (силу архимеда)
- после этого вопроса можно сказать что нету ничего точного в мире.