Оглавление:
Погрешность, обусловленная излучением при измерениях температуры
- Имеются систематические погрешности измерения температуры твердого или жидкого вещества введенными зондами (термометром, термопарой и др.), и в каждом конкретном случае необходимо определить величину этих погрешностей. Определите погрешность, обусловленную теплопроводностью соответствующие расчеты описаны в§ 3-4. Если температура изменяется со временем, то теплоемкость термометра будет погрешностью (§ 4-1).
При измерении температуры газа могут возникать дополнительные погрешности из-за того, что термометр обменивается излучением тепла с окружающей твердой поверхностью, температура которой отличается от температуры газа temperature. In в этом разделе мы рассмотрим такие ошибки, обусловленные излучением. Термометр, температура которого помещается на тг нерадиационного газа, а на стенку (температура составляет tw. In в случае стены (которая является стеной) баланс теплопередачи от газа к термометру (от термометра к стене через конвекцию и излучение).
Начала термодинамики (иногда также называемые законами или аксиомами. Людмила Фирмаль
На единицу площади поверхности выглядит следующим образом: Где tₜ-температура термометра. As-коэффициент конвективного теплообмена; ag-коэффициент лучистого теплообмена. 2-й коэффициент берется из Формулы (14-38). б = ТВт）、 Где eₜ-излучательная способность поверхности термометра. Потому что поверхность термометра мала по сравнению с поверхностью стены, а отношение угла со стеной равно 1. Относительная погрешность метода： Коэффициент термометров Е определяется как Т + Л• (’4-39）.
Например, если температура воздуха измеряется ртутным термометром в отапливаемом помещении со стенами, которые прохладнее воздуха (воздуха), то теплообмен между воздухом и воздухом Термометр осуществляется за счет естественной конвекции. Коэффициент конвективного теплообмена в этом случае составляет порядка 10 ккал! М2 * ч degree. It получается, что коэффициент радиационного теплообмена при температуре, практически равной температуре атмосферы, составляет порядка 2 ккал! М2 ч-град.
Относительная погрешность из-за излучения составит около 20%. Это означает, что в таких условиях точные измерения невозможны с помощью обычного термометра. Использование экрана может значительно уменьшить ошибку, вызванную излучением. screen должны располагаться таким образом, чтобы защитить термо-Вт измеритель температуры чувствительного элемента от излучения, исходящего от стены, но это не мешает конвективный теплообмен на поверхности термометра. Например, на рисунке показан короткий полый цилиндр с открытыми концами. 14-17 представляет желаемую конструкцию. Для Рис. 14. 17.
- To вычислить погрешность-вычислить погрешность в результате считывания показаний термометра. Предположим, что во время излучения величина, связанная с термометром, имеет индекс/, а значение, связанное с экраном, имеет индекс s. Aₛ-это площадь поверхности на одной стороне экрана, а aₜ-площадь поверхности термометра. Тепловой баланс термометра и экрана можно описать следующим образом: 2АЛ. (tₑ-ts) + a, vv, — q =aaᵣsv. — (Дж- вычислите относительную погрешность путем исключения tₛ、 Мы получаем.
Однако в неравновесной термодинамике переменные рассматриваются как локальные не только в пространстве, но и во времени, то есть в её формулы время может входить в явном виде. Людмила Фирмаль
Поскольку это ajas 1, последний член в знаменателе обычно пренебрежимо мал. Формула относительной погрешности упрощена и имеет следующий вид: (14-40） Обозначения для приведенной выше формулы такие же, как для незащищенного термометра. Уравнение (14-40) показывает, что для уменьшения погрешности все члены уравнения для излучения должны быть малыми. Это может быть достигнуто путем использования материала с низкой излучательной способностью на внешней стороне screen. To избегайте отражения излучения стены на термометре, внутренняя часть экрана должна быть окрашена в черный цвет.
По возможности поверхность термометра должна быть покрыта слоем с низкой излучательной способностью. В особых условиях (например, при измерении температуры газа в печи) погрешности экранирования недостаточно для уменьшения error. In в этом случае необходимо увеличить теплопередачу за счет конвекции путем уменьшения диаметра термометра (очень тонкая проволочная термопара) или путем искусственного увеличения скорости газа, протекающего по периметру термометра.
Это может быть сделано путем всасывания газа через экран излучения. Такой термометр называется отсосом thermometer. It показано на рисунке. 14-18. Частным случаем является измерение общей температуры высокоскоростного газового потока при высокой температуре. Для этого используются наиболее популярные диффузоры-термометры (см. Рис. 10-6).
В установившемся режиме необходимо учитывать 3 погрешности: теплопроводность, неполное восстановление температуры и radiation. In кроме того, из-за нестабильной температуры, тепловые ошибки могут возникнуть еще больше. Вместимость. Вы можете использовать несколько версий экрана, чтобы создать оптимальные условия для уменьшения всех ошибок и создать хороший инструмент{l. 273]. Рис. 14-18.
Смотрите также:
| Лучеиспускание факела | Пирометрия |
| Коэффициент теплообмена при тепловом излучении | Солнечное излучение |
