光电温度计原理

问题描述

精选答案

光学测温计采用亮度均衡法进行温度测量，使被测物体成像于高温计灯泡的灯丝平面上，通过光学系统在一定波长（0.65um）范围内比较灯丝与被测物体的表团亮度，通过调节滑线电阻可以调整流过灯丝的电流、也就是调整灯丝的亮度（即使每一电流对应于灯丝的一定温度，因而也就对应于一定的亮度），使灯丝的亮度与被测物体的亮度相均衡，此时灯丝轮廓就隐灭于被测物体的影像中。并可由仪表指示值直接读取被测物体的亮度温度。

光学测温计是非接触式辐射法单色测量仪，它遵循普朗克黑体辐射定律和维恩位移定律，即随着温度的升高，与辐射能量密度极大值对应波长向短波方向移动。

分类

光学测温计有灯丝隐灭式和滤波式两类。

灯丝隐灭式就是使被测物体成像于高温计灯泡的灯丝平面上，通过光学系统在一定波段范围内比较灯丝与被测物体的表面亮度，调节灯丝的亮度与被测物体的亮度相均衡，使灯丝轮廓隐灭于被测物体的影像中，电流表所示读数即为被测物的温度。

滤波式采用的是将灯泡灯丝的电流固定，使之发光强度一定，再用可变的滤光片将被测的光度强弱加以滤光，使被测物的光度与灯泡度相等，此时连在滤光片上的刻度即为被测物的温度。

结构

光学测温计结构原理图

光学测温计主要由光学系统和电控系统组成。

由放大镜1（物镜）和5（目镜）组成的光学系统相当于一架望远镜。移动目镜5可以清晰地看到光亮灯丝的影像。移动物镜1，可以看到被测对象的影像，它和灯丝的影像处于同一平面上。这样，就可以将灯丝的亮度和被测对象的亮度相比较。当被测对象比灯丝亮时，灯丝相对地变为暗色。当被测对象比灯丝暗时，灯丝成为一条亮线。当调节滑线电阻及改变灯丝亮度，使其和被测对象亮度相同时，灯丝影像就消失在被测对象的影像中，这时毫伏计指示的温度即相当于被测对象的亮度温度。

光学系统

它是由物镜和目镜组成的一个望远系统，选择测量距离范围为1m和无穷远之间，视度调节范围SD=±5视度，因此物镜和目镜焦距调节范围为0-30mm和-10-30mm，温度测量范围为700℃-1350℃。

光学高温灯泡的灯丝置于物镜的成像处，调节目镜位置使观察者可清晰地看到灯丝、调节物镜的位置，使被测物体清晰地成像在灯丝平面上。在目镜和观察孔间有可转动的滤色片座，温度测量时将红色滤色片移人视场，使所利用的光谱的有效波长为650nm，从观察孔同时看到被测物体与灯丝的像从而能清晰地观察到灯丝的隐灭过程。