PRACOWNIA DOZYMETRII PROMIENIOWANIA JONIZUJĄCEGO
Instytut Fizyki
Akademia im. Jana Długosza w Częstochowie
Numer ćwiczenia
C23
Temat ćwiczenia
Pomiar temperatury pirometrem
I. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie z pomiarami temperatury za pomocą pirometru wyposażonego w bezdotykowy termometr na podczerwień (IR) oraz czujnik zanurzeniowy typu K.
II. Wstęp teoretyczny
Pirometr jest przyrządem pomiarowym służącym do bezdotykowego pomiaru temperatury, działającym w oparciu a analizę promieniowania cieplnego emitowanego przez badane ciała. Promieniowanie cieplne (termiczne) jest promieniowaniem elektromagnetycznym emitowanym przez wszystkie ciała o temperaturze wyższej od zera bezwzględnego. Wszystkie ciała emitują takie promieniowanie do swojego otoczenia, a także z tego otoczenia je absorbują. Dla temperatur spotykanych w życiu codziennym maksimum energii promieniowania przypada w zakresie podczerwieni (IR).
III. Zagadnienia kolokwium wstępnego Promieniowanie cieplne (termiczne)
Ciało doskonale czarne, promieniowanie ciała rzeczywistego Metody pomiaru temperatury (bezdotykowe i kontaktowe) Zagrożenia związane z promieniowaniem laserowym
IV. Wykaz używanych przyrządów
Pirometr Voltcraft IR-2200-50D, czujnik zanurzeniowy typu K do pomiaru wysokiej temperatury cieczy i gazów, woltomierz, autotransformator, piecyk ze spiralą grzejną
V. Kolejność wykonywania czynności
Uwaga: Przed przystąpieniem do wykonania ćwiczenia należy dokładnie zapoznać się z instrukcją obsługi przyrządu Pirometr Voltcraft IR-2200-50D
1. Pomiar temperatury ściany zewnętrznej piecyka przy użyciu termometru na podczerwień (IR)
W tym celu należy:
(a) włączyć urządzenie pomiarowe i wybrać jednostkę temperatury „0C“
(b) kierując otwór pomiarowy na badany przedmiot upewnić się czy przedmiot, na którym ma być przeprowadzony pomiar jest większy niż punkt pomiarowy termometru i ewentualnie skorygować odległość, tak aby ten warunek był spełniony
(c) nacisnąć i przytrzymać przycisk pomiaru na pirometrze
(d) na wyświetlaczu pirometru odczytać zmierzoną wartość temperatury tIR i zanotować ją w tabeli dla wartości U = 0 V
2. Pomiar temperatury we wewnętrzu piecyka przy użyciu czujnika zanurzeniowego typu K do pomiaru wysokiej temperatury cieczy i gazów
W tym celu należy:
(a) podłączyć czujnik temperatury typu K do gniazda czujnika temperatury na pirometrze
PRACOWNIA DOZYMETRII PROMIENIOWANIA JONIZUJĄCEGO
Instytut Fizyki
Akademia im. Jana Długosza w Częstochowie (b) nacisnąć i przytrzymać przycisk pomiaru na pirometrze
(c) na dole wyświetlaczu pirometru odczytać zmierzoną wartość temperatury tK i zanotować ją w tabeli dla wartości U = 0 V
3. Pomiar zależności temperatury od napięcia zasilania piecyka W tym celu należy:
(a) podłączyć napięcie zasilania piecyka U = 10 V, dokonać odczytu napięcia na woltomierzu
(b) po upływie ok. 3 min dokonać pomiaru temperatury tIR (na górze wyświetlacza) oraz tK(na dole wyswietlacza) przy ustalonej wartości napięcia zasilania piecyka i zanotować wyniki w tabeli
(c) powtarzać czynności opisane w punkcie (a) i (b) dla napięcia napięcia zasilania piecyka zmienianego w zakresie U = 10 ÷ 100 V, co 10 V
VI. Uzyskane wyniki
Wyniki pomiarów zanotować w tabeli:
U [V] tIR [0C] tK [0C]
Opracowanie części doświadczalnej powinno zawierać:
- protokół z wykonania ćwiczenia - tabelę z wynikami pomiarów
- wykres zmian temperatury tIR i tK w funkcji napięcia zasilania piecyka w jednym układzie współrzędnych
- wnioski
VII. Bibliografia
1. A.Uzarczyk: Czynniki szkodliwe i uciążliwe w środowisku pracy, ODDK, Gdańsk 2006
2. J.Wojas, Promieniowanie termiczne i jego detekcja, WNT, Warszawa 2008 3. B.Jaworski, A.Dietłaf, Kurs fizyki, t.3, PWN, Warszawa 1981
4. Bezpieczeństwo i higiena pracy, red. D.Koradecka, CIOP-PIB, Warszawa 2008 5. J.Szlązak, N.Szlązak: Bezpieczeństwo i higiena pracy, AGH, Kraków 2010
