Ćwiczenie nr 30

Pomiar temperatury pirometrem

1. Zestaw przyrządów:

• Pirometr optyczny,

• Zasilacz,

• Amperomierz,

• Woltomierz,

• Żarówka.

2. Cel ćwiczenia

Określenie temperatury włókna żarówki w zależności od określonej mocy.

3. Schemat pirometru:

2 - uchwyt

4 - pokrętło skali

5 - wskaźnik kierunku obrotu

6 - okular

8 - przełącznik zakresów

9 - obiektyw

10 - skala

Cos dopisać !!!!!!!!!!

4. Przebieg ćwiczenia:

• Ustawiam pirometr w określonej odległości od badanej żarówki, niech to będzie około 80cm.

• Włączając pirometr i obracając okularem uzyskuję ostry obraz włókna żarówki pirometru. Następnie włączam zasilanie żarówki.

• Regulując obiektyw pirometru uzyskuję ostry obraz włókna na tle włókna żarówki pirometru.

• Przełącznikiem zakresu (8) ustawiam odpowiedni zakres pomiarowy:

położenie „1” - pomiar temperatury w zakresie 800 - 1400 °C

położenie „2” - pomiar temperatury w zakresie 1200 - 2000 °C

położenie „3” - pomiar temperatury w zakresie 1800 - 5000 °C

• Zmieniając potencjometrem (12) temperaturę włókna pirometru ustalam taką temperaturę czarną, przy której luminacje obu włókien są jednakowe; odczytuję temperaturę czarną z odpowiedniego zakresu pirometru.

• Zmieniając moc żarówki halogenu wykonuję 10 pojedynczych pomiarów temperatury czarnej włókna w całym zakresie pomiarowym pirometru.

5. Tabela wyników:

I zakres pirometru, U = 1,6V, I=1400mA

L.p	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
T (°C)	980	970	1000	990	990	980	970	980	990	990

II zakres pirometru, U = 4V, I= 2120mA

L.p	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
T (°C)	1440	1490	1470	1460	1420	1390	1520	1480	1440	1460

III zakres pirometru, U = 9V, I= 3400mA

Wyniki zmniejszone o 300 z protokołu

L.p	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
T (°C)	2000	1950	2100	2050	2050	2000	2150	2000	2100	2150

6. Opracowanie wyników pomiaru:

Dla każdej z otrzymanych temperatur obliczam ich średnią a następnie odchylenie standardowe korzystając ze wzoru:

Dla temperatury z pierwszego zakresu otrzymuję:

°

Dla drugiego zakresu:

°

I dla trzeciego:

°

Temperatura rzeczywista żarówki wyraża się wzorem:

gdzie

Dla I zakresu temperatury otrzymuję:

K

Dla II zakresu temperatury:

K

I dla ostatniego zakresu:

K

Błąd pomiaru wyliczony ze wzoru dla poszczególnych zakresów pirometru wynosi odpowiednio:

I zakres:

II zakres:

I zakres:

Obliczam teraz błąd pomiaru za pomocą różniczki zupełnej:

Po przekształceniu wzoru
otrzymuję wzór na T_rz:

Dla U = 1,6V, I= 1400mA

wynik!!!!!!

Analogicznie dla U = 4V i U = 9V

6