辐射式温度计的原理简析及在轧钢厂的应用

[关键词]辐射式温度计  亮度温度  测量

The theory analysis of the radiant thermometer and the application in the rolling mill

Yue linping

(the heavy plate mill of Jigang   250101)

[ABSTRACT] The text introduces the radiant thermometer ‘ s working theory and character, and the usefully experience. It emphasis analysis the effect of the accurate and tolerance in the different measurement environment, describes how to choice the adapted type of the thermometer.

[KEYWORD] radiant thermometer  light-temperature  measurement

前言

辐射式测温仪表是目前冶金行业高温测量中应用广泛的一种仪表，主要应用于冶炼、铸造、轧制、热处理及耐火材料等生产工序中。物理学中，当任何物体处于绝对零度以上时，因其内部带电粒子的运动，都会以一定波长电磁波的形式向外辐射能量，但这种能量随温度变化按一定趋势变化。辐射式测温仪表就是利用物体的辐射能量随其温度而变化的原理制成的。在测量时，只需把温度计光学接收系统对准被测物体（不必与物体接触），即可测量运动物体的温度，而不会破坏物体的温度场。由于测温仪感温元件具有接收辐射能而不必达到被测物体温度的特性，从理论上讲测量的物理性是没有限制的，测量工序中高温是可行的。

辐射式温度计由辐射感温器和显示仪表两部分组成，它用来测量400-2000 ℃的高温，近来随着红外技术的发展，测温的下限己达到常温区，大大扩展了辐射式测温方法的使用范围。

1辐射式温度计的工作原理

1.1普朗克定律（单色辐射强度定律）

物理学中，高于绝对零度的物体都具有与周围物体进行以辐射形式进行交换的能量。某物体一方面向周围辐射能量，另一方面又吸收来自周围其他物体的能量。辐射的能量或吸收的能量均是按波长分布的，波长的范围是0-∞。普通物体在某些波长或波段上辐射或吸收的能量多些，而在另一些波长或波段上少些甚至没有。为了便于研究，科学家假想出一种理想的物体—黑体，设想其在所有波段上都向外界辐射能量和吸收来自外界的能量。黑体向外界发射的能量W_(λ,Τ),D符合普朗克公式，见式(1)：

式(1)中，C₁,C₂为常数，λ为波长，T为黑体的绝对温度。

黑体辐射有如下特性：

①总的辐射出射度W_（λT）是随温度的升高而迅速增加的，温度越高则光谱辐射出射度越大。

②当温度一定时，光谱辐射出射度随波长的不同按一定的规律变化，曲线有一个极大值λ_m，当波长小于λ_m时，辐射出射度随波长增加而增加；当波长大于

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