Яркость нити остается неизменной, т.е. Uп не изменяется, уравновешивание происходит путем перемещения оптического клина с переменной прозрачностью, температура считывается при определенном положении оптического клина.
Особенности:
Высокая точность, т.к. яркость растет быстрее, чем температура, т.е. зависимость нелинейная. Поэтому измерение яркости с точностью 1%, а температуры – 0,1%.
Цветовые пирометры.
Интенсивность излучения в разных частях спектра при различных температурах.
При пониженных температурах излучение красных частей.
При повышенных температурах излучение синих частей.
К(λ1)
С(λ2)
λ1 и λ2 должны быть разнесены.
Система зеркал создает два луча. Один луч проходит через красный цветофильтр, а второй – через синий. Далее усиливаются и находится их соотношение.
Недостаток:
Существует погрешность от неидентичности канала. Поэтому лучше коммутировать потоки на один канал и через один светочувствительный фильтр.
|
На диске цветофильтры чередуются между собой.
Измерение давления.
1 Паскаль – единица измерения давления в системе СИ.
1Па = 1Н/1м2
1МегаПа = 106 Па
Несистемные: атмосферные = 1кгс/см2 = 105 Па=1бар.
мм ртутного столба = 133,3 Па
мм водного столба = 9,8 Па
Приборы для измерения давления:
- манометры (давление выше атмосферного, избыточное давление);
- вакуумметры (давление ниже атмосферного);
- дифференциальные манометры – измеряют разность давлений.
Манометры разделяют:
- жидкостные;
- пружинные с упругим преобразователем;
- электрические;
Избыточное давление должно превышать давление при 00С. Абсолютное давление должно превышать давление при 00К.
А) Жидкостные манометры.
1)
P=∆h1+∆h2
Стеклянная V – образная трубка заполненная на половину жидкостью. Один конец открыт, а на другой подается давление. Отсчет суммируется от двух показаний – вверх от нуля и вниз от нуля (в этом недостаток).
2) Чашечный манометр:
Площадь левого колена намного больше площади правого, изменение столба жидкости будет прямо пропорционально площади. Т.е. опускание жидкости в чашке незначительно, отсчет от одного уровня, от нуля (в одну сторону).
3) Поплавковый дифференциальный манометр:
Два колена на ½ заполнены и соединены между собой. Уровень левой трубки определяет положение поплавка.
Пусть Р1 > P2
ΔP = h(γp – γc)
γp – плотность рабочей среды жидкости;
γc – плотность среды;
h=h1
Перемещение поплавка измеряется дифференциальным трансформаторным датчиком.
UВЫХ=k∆P
4) Кольцевой дифференциальный манометр:
Трубка с перегородкой на ½ наполнена жидкостью и подвешена на призме, т.е. может качаться.
Если P1 > P2, то жидкость из левой половины вытесняется, появляется разность уровней и возникает вращающий момент МВ.
- вращающий момент; R – радиус; ℓ=h sinα
- тормозящий момент;
Если 
, то 
k= 
α=arcsin k ∆P
Для получения равномерной (линейной) шкала необходимо использовать арксинусный преобразователь. Для электрического сигнала надо использовать потенциометр с характеристикой арксинус.
5) Колокольный дифференциальный манометр:
Колокол погружен в жидкость. Внутри него Р2, снаружи Р1.
На колокол действует выталкивающая сила, пропорциональная разности давлений (и это равно массе жидкости, вытесненной колоколом). Сила уравновешивается пружиной; если не было бы уравновешивающей силы, то колокол бы выпрыгнул. Перемещается измерительный дифференциальный трансформаторный датчик.
Б) Манометры с упругими преобразователями.
1)
Манометр с трубчатой пружиной или трубка Бурдона. Трубка из упругого материала (бронза), прогнута в виде кольца. Один конец запаян, а с другого подается давление. Особенность трубки – сечение. Под действием давления сечение трубки расширяется и трубка распрямляется. Для повышения чувствительности необходимо увеличивать длину трубки. Для уменьшения габаритов датчика трубку можно свернуть спирально, при этом увеличится чувствительность и угловое перемещение оси.
2) Сильфонный дифференциальный манометр.
Разность давлений преобразуется в изгибающий момент балки. Тензодатчик измеряет внутреннее напряжение в балке.
3)Мембранный дифференциальный манометр:
Упругий преобразователь – гофрированная мембрана (сталь, латунь) помещается в коробку.
4)
Две мембранные коробки образованы двумя спаянными мембранами. Коробка заполняется водой, т.к. вода является передающей средой.
Сапфир 22 ДИ – выше атмосферного давления;
ДА – абсолютное давление;
ДД – дифференцирующий датчик;
ДНВ
Подложка бывает либо кремневая либо сапфировая. ТД это кремний.
Есть мембрана (чувствительный элемент) и перемещение незначительное, измеряется внутреннее перемещение. Мембрана соединена с сапфирной подложкой, на которую нанесены пленочные кремниевые тензорезисторы. Сапфир –это кристаллическая решетка, как у кремния.
Пленочный тензодатчик, измеряет растяжение или сжатие – мембраны в радиальном направлении.
ПДВ (преобразователь давления вибрационный):
Упругий элемент – негофрированная мембрана. На ее поверхности струна – плоская лента. Сверху и снизу адаптеры. Колебания струны определяют колебания частоты генератора и зависит от давления.
Датчик давления с вибрирующим цилиндром:
Внутрь цилиндра подается давление. По стенкам цилиндра протекает ток на массу (I). Цилиндр помещен в магнитную систему. На проводник с током (цилиндр), помещенный в магнитное поле действует сила, которую можно определить по правилу левой руки. Под действием этих сил цилиндр вытягивается, сечение искажается пропорционально току, и сила будет действовать в другую сторону, т.е. стенки вибрируют, давление будет влиять на частоту.
Четыре пластины образуют дифференциальный емкостный датчик, которые подключают ко входу усилителя.
Выходная величина – частота электрических колебаний.
Измерение расхода жидкости и газа.
Различают расходы:
1. Мгновенный (в единицу времени: кг/сек);
2. Суммарный (счетчик – водомер, интегрирующие приборы);
Расход можно измерить косвенным путем, измеряя давление, скорость. Можно измерить и прямым путем (объем, масса).
