Як вимірюють високі температури?
Вимірювання температури жариться в духовці індички є досить простою справою – досить вставити термометр в тушку. Проте спроба використовувати такий же підхід до щойно випущеному з доменної печі рідкого чавуну, що має температуру більше 1500 ° С (2732 ° F), не дасть нічого, крім розплавленого термометра. Визначення таких високих температур засноване на вимірюванні інтенсивності теплового випромінювання, що випускається всіма розпеченими тілами.
Теплове (інфрачервоне) випромінювання так само, як і світло, є різновидом електромагнітного випромінювання. Хоча інфрачервоне випромінювання невидиме для очей / спеціальні електронні детектори можуть його фіксувати шляхом перетворення променевої енергії в електричний сигнал. Чим більше інфрачервоного випромінювання потрапляє в детектор, тим сильніше його вихідний сигнал.
У термограф (малюнок під текстом), що є одним з типів високотемпературних термометрів, інфрачервоний детектор сприймає теплове випромінювання, що йде від гарячого тіла, а сканери підбирають на ньому серію крапок для оцінки розподілу температури. Комп’ютер порівнює сигнал від джерела з еталонним і визначає температуру гарячого тіла. Термографи вимірюють температури до 900 ° С (одна тисяча шістсот п’ятьдесят-дві ° F).
Тіла, що мають дуже високу температуру, випускають і інфрачервоне, і видиме випромінювання. Оптичний пірометр зі зникаючою ниткою дозволяє вимірювати температури аж до 3000 ° С (+5432 ° F) шляхом порівняння яскравості світіння гарячого тіла з яскравістю вольфрамової нитки лампи розжарювання, температура якої відома.
Як працює термограф?
Термограф сканує ємність, заповнену розплавленим чавуном (мовою металургів – міксер). Чавун, тільки що випущений з доменної печі, перевозиться в іншу піч, в якій він перетвориться на сталь (малюнок угорі статті).
Перетворення температури в колір
Дзеркала й лінзи фокусують інфрачервоне випромінювання, що випускається гарячим тілом, на інфрачервоний детектор (малюнок над текстом). Детектор виробляє електричний сигнал, що показує енергосодержаніе випромінювання (верхній малюнок праворуч). Комп’ютер перетворює ці сигнали в кольори для полегшення візуального сприйняття (малюнок нижче).
Вид зсередини на розплавлений чавун
Комп’ютер перетворює вихідні електричні сигнали термографа (малюнок вище) в закодовану колірну карту розподілу температури в ємності (знімок над текстом). Колірна таблиця на правій стороні знімка показує, що темно-синій колір відповідає найбільш гарячим зонам. На цьому знімку показано розподіл температури в чотирьох ємностях з чавуном.
Оптичний пірометр
Видиме світло від гарячого об’єкта фокусується на нитка лампи розжарювання. Нитка зникає, коли її яскравість, регульована напругою на лампі, стає однаковою з яскравістю світіння об’єкта.
Related posts:
- Обчислення температури зірок Обчислення температури зірок проводиться по їх випромінюванню з допомогою тих чи інших теоретичних припущень. Ефективна температура ТІ зірки є температурою абсолютно чорного тіла, розміри якого аналогічні розмірам зірки і повне випромінювання якого ідентично повного випромінювання зірки. Цей параметр характеризує світність (повну потужність випромінювання) небесного тіла. Ефективна температура зірки обчислюється із закону Стефана – Больцмана. У […]...
- Ритм температури тіла При оцінці показовий термометрії необхідно враховувати наявність циркадних ритмів. Цілодобовий ритм температури тіла дорослої людини яскраво виражений. Обумовлений цим ритмом максимум температури серцевини тіла припадає на час 16-20 год, мінімум на 3 4 год ночі. Відмінності між показниками мінімуму і максимуму знаходяться в межах 0,3-1,5 ° С. Ці зміни температури обумовлені функцією біологічного годинника організму, […]...
- Визначення температури по спектру З фізичної точки зору температура є характеристикою кінетичної енергії молекули речовини, а зовсім не результатом її вимірювання. Температура визначає властивості речовини, тому є однією з найважливіших фізичних характеристик. Визначення температури небесних об’єктів – одна з пріоритетних задач астрофізики. Разом з тим вона є однією з найскладніших. Визначити температуру об’єктів, розташованих на відстані мільйонів і мільярдів […]...
- Добовий хід зміни температури тіла За середню температуру тіла приймається температура в пахвовій западині. Ця температура дорівнює у людини 36,5 – 37 ° С. У тварин нормальна температура вимірюється у прямій кишці. Температура внутрішніх органів, в яких відбувається інтенсивний обмін, вище середньої температури тіла, а температура шкіри нижче. Коли температура шкіри падає нижче 30-31 ° С, відчувається холод. Навіть у […]...
- Вимірювання температури – коротко Складність вимірювання температури полягає в тому, що її не можна порівняти з еталоном, як, наприклад, масу або довжину. Тому для вимірювання температури використовують залежність від неї фізичних властивостей тіл: обсягу, тиску, електричного опору і т. П. Історично вперше для вимірювання температури була використана залежність об’єму рідини від температури. Перший прилад для вимірювання температури – термоскоп […]...
- Показники змін температури Зазвичай в якості показників змін температури використовують середні температури за будь-який період: добу, місяці, роки. Так, якщо порівняти середньомісячні температури протягом року, то можна побачити як змінюється температура в залежності від сезону. Щоб отримати середню температуру, наприклад, за добу, треба певну кількість разів виміряти її протягом доби через рівні проміжки часу. Після цього скласти отримані […]...
- Абсолютний рекорд температури Фізики з Канади встановили новий світовий рекорд температури. І увійшли до Книги рекордів Гіннесса. Вони змогли отримати найвищу температуру на планеті. Під час експерименту вони отримали речовину, яка нагрілося до 4 трильйонів градусів за Цельсієм. Це більше, ніж в центрі Сонця в 250 тисяч разів. Рекорд був зафіксований і офіційно підтверджений, його зарахували до категорії […]...
- Як опір залежить від температури Багато метали, наприклад, такі як мідь, алюміній, срібло мають властивість провідності електричного струму за рахунок наявності в їх структурі вільних електронів. Також, метали мають деякий опір току, і у кожного воно своє. Опір металу сильно залежить від його температури. Зрозуміти, як залежить опір металу від температури можна, якщо збільшувати температуру провідника, наприклад, на ділянці від […]...
- Температура. Вимірювання температури. Термометри Щоранку ми, збираючись на роботу, в школу, запитуємо: “Яка на вулиці температура?”, Розуміючи під цим, наскільки теплий або холоднийзовнішнє повітря. Що таке температура? Температура визначає ступінь нагретости тіла. Як її виміряти? Чи достатньо для цього наших відчуттів тепла і холоду? Проведемо досвід. Наллємо в три склянки воду різної температури (рис. 93). Опустимо праву руку в […]...
- Як вимірюють швидкість світла? У 1676 датський астроном Оле Ремер зробив перший грубу оцінку швидкості світла. Ремер зауважив слабке розбіжність в тривалості затемнень супутників Юпітера і зробив висновок, що рух Землі, або наближається до Юпітера, або віддаляється від нього, змінювало відстань, яку доводилося проходити світлу, відбитому від супутників. Вимірявши величину цієї розбіжності, Ремер підрахував, що швидкість світла становить 219911 […]...
- Термографія Термографія – діагностичний метод, заснований на вимірюванні та реєстрації теплового випромінювання поверхні тіла людини або його окремих ділянок. Розподіл температури на невеликій ділянці поверхні тіла можна визначити за допомогою спеціальних рідкокристалічних плівок. Такі плівки чутливі до невеликих змін температури (змінюють колір). Тому на плівці виникає кольоровий теплової “портрет” ділянки тіла, на який вона накладена. Більш […]...
- Температура зірок Температуру зірки досить просто встановлюється за її кольором, точніше по спектру випромінювання, яке випускається зіркою. Зірки, які виділяють більше всього тепла – білі і блакитні (7500 – 80000К). Зірки, які мають середню температуру – жовті та помаранчеві (5000 – 7500К). Червоні зірки володіють найменшою температурою (2000 – 5000К). Прикладами червоних зірок є Антарес; Бетельгейзе. До […]...
- Залежність опору провідника від температури Питомий опір, а отже, і опір металів, залежить від температури, збільшуючись з її ростом. Температурна залежність опору провідника пояснюється тим, що зростає інтенсивність розсіювання (число зіткнень) носіїв зарядів при підвищенні температури; Змінюється їх концентрація при нагріванні провідника. Досвід показує, що при не дуже високих і не дуже низьких температурах залежності питомого опору і опору провідника […]...
- Напруження, що виникають при зміні температури У статично невизначених системах виникають напруги при відсутності зовнішніх навантажень не тільки від неточності виготовлення і збірки, а й від зміни температури. Візьмемо стрижень, затиснений нерухомо кінцями при температурі t1. Довжина стержня ℓ, площа поперечного перерізу F, модуль пружності Е. Визначити напруги при зміні температури до t2. З’ясуємо, які сили будуть діяти на стрижень, якщо […]...
- Екологічні групи рослин по відношенню до температури В залежності від забезпеченості рослини сонячним теплом виділяють наступні групи рослин: Кріофіли (вони ж психрофіли, холодолюбиві) До них належать рослини, вільно переносять низькі (нижче – 10 градусів Цельсія) температури. До них відносяться модрина даурська, лишайники, деякі види водоростей, ногохвостки і т. д. Термофіли (теплолюбні) До них належать рослини, що віддають переваги теплих температур (тобто вище […]...
- Як зробити високі грядки Високі грядки не надто поширені на російських дачах, а даремно. У них є маса переваг: – земля в таких грядках прогрівається навесні значно швидше, ніж простий грунт, що дозволяє використовувати їх для вирощування ранніх овочів, отже, зростає і кількість зібраних врожаїв за один сезон; – спорудити таку грядку досить просто і швидко; – її можна […]...
- Добова амплітуда температури в приземному шарі повітря Горизонтальний перенесення або адвекция теплих мас повітря на охолоджену підстилаючої поверхню призводить до зміни їх фізичних властивостей, тобто до трансформації. При відсутності адвекції і відповідної трансформації мас повітря добовий хід температури в даному місці залежав би від наступних чинників: притоку сонячної радіації, ефективного випромінювання, випаровування вологи, турбулентного теплообміну підстилаючої поверхні з атмосферою і теплообміну в […]...
- Як вимірюють сонячну радіацію? Для вимірювання напруги або інтенсивності прямої сонячної радіації застосовуються актинометр, а розсіяної радіації – піранометра. З актинометр найбільш вживаним є мікроскоп Міхельсона принциповий пристрій дія якого зводиться до наступного. У невеликій, але масивної металевої камері, яка має форму циліндра, поміщена дуже топках биметаллическая пластинка, яка є сприймає частиною приладу. Один кінець її закріплюється нерухомо, другий […]...
- Як вимірюють відстані в космосі? Для цієї мети використовується безліч різних методів. Так, екіпаж космічного корабля “Аполлон-11” залишив на Місяці лазерний відбивач, за допомогою якого відстань між Землею і Місяцем вдалося виміряти з точністю до сантиметра. Відстані до інших тіл Сонячної системи – планет, астероїдів і т. д. – можна виміряти за допомогою радарів – шляхом аналізу відбитих від них […]...
- Ставлення бактерій до температури Вплив температури на бактерії в медичної мікробіології має два основні результати: можливість розмножуватися і збереження життєздатності. В останньому випадку йдеться про можливість відновлення здатності до зростання і розмноження після перебування при екстремальних температурах (підвищених або знижених) для даного виду. Температурні умови на Землі розрізняються в широкому діапазоні від 90 до 2500 ° С, і всюди […]...
- Активні температури Активні температури Активні температури від латинського слова activus, що означає діяльна температура повітря для розвитку і вегетації сільськогосподарських та інших рослинних культур, що перевищують середній показник температури за добу понад + 10 ° за Цельсієм. Активні температури обчислюють середньорічною сумою температур, по якій визначають можливість зростання будь-яких видів як культурних, так і диких рослин на […]...
- Температура Якщо два тіла знаходяться в тепловому контакті і між ними не відбувається обміну енергією шляхом теплопередачі, то ці тіла мають однакову температуру. Якщо контактують тіла з різними температурами, то теплота передається від тіла з більшою температурою тіла з меншою температурою до тих пір, поки температури тіл не зрівняються. Щоб чисельно описати температуру, використовують явища, в […]...
- Чому атмосферний тиск вимірюють в міліметрах Атмосферний тиск вимірюють за допомогою спеціального приладу – барометра. У перекладі з грецької мови це слово означає “Вимірювач тяжкості”. На метеостанціях для вимірювання атмосферного тиску використовують ртутний барометр. Основна його частина – скляна трубка завдовжки 1 метр, запаяна з одного кінця. У неї налита ртуть – важкий рідкий метал. Відкритим кінцем трубка занурена в широку […]...
- Що таке світло – коротко Що таке світло? Світло – це електромагнітне випромінювання, довжини хвиль якого лежать в діапазоні від 380 до 760 нанометрів. Саме цей діапазон хвиль сприймається нашими очима як видиме світло. Так, хвиля певної довжини, відбиваючись від предмета, потрапляє на сітківку ока, і ми вирішуємо, що цей предмет, наприклад, жовтого кольору. Найкоротшою довжині хвилі відповідає фіолетовий світло, […]...
- Швидке збільшення середньої глобальної температури Підвищення температури Землі зростає з безпрецедентною швидкістю. Щоб зрозуміти, наскільки швидко глобальне потепління прискорюється, розглянемо наступні факти: Протягом всього 20-го століття середня глобальна температура збільшувалася приблизно на 0,6 ° С. За оцінками вчених, до 2100 року середня глобальна температура буде підвищуватися на 1,4 – 5,8 ° С. Вчені згодні з тим, що навіть невелике збільшення […]...
- Наслідки підвищення температури для планети Кліматологи попереджають, що при незмінності впливу людства на екосистеми, до 2100 року середня температура повітря може підвищитися на 4-4,8°С, це викличе незворотні наслідки для навколишнього середовища. Природні катаклізми Уже зараз ми спостерігаємо зміщення кліматичних поясів і більш різке регіональне зміна погоди. Сильні зимові морози змінюються значним підвищенням температури і відлигами, аномальні спекотні посушливі дні змінюються […]...
- Кипіння рідини. Залежність температури кипіння від тиску Безпосередні спостереження за поведінкою рідини свідчать, що при деяких температурах і тиску в рідинах починається процес кипіння. Розберемося в механізмі цього явища. Зазвичай в рідині або на стінках посудини, в якій вона знаходиться, присутні бульбашки розчиненого в ній повітря. При нагріванні рідини розчинність газів, які в ній містяться, знижується. В результаті число таких бульбашок значно […]...
- Кипіння рідин. Залежність температури кипіння від тиску Кипіння – це пароутворення, яке відбувається одночасно і з поверхні, і по всьому об’єму рідини. Кипіння полягає в тому, що спливають і лопаються численні бульбашки, викликаючи при цьому характерне шипіння. Як показує досвід, кипіння рідини при заданому зовнішньому тиску починається при цілком певній і не змінюваній в процесі кипіння температурі і може відбуватися тільки при […]...
- Залежність опору провідника від температури – коротко Різні речовини мають різні питомі опори. Чи залежить опір від стану провідника? Від його температури? Відповідь має дати спеціальний дослід. Якщо пропустити струм від акумулятора через сталеву спіраль, а потім почати нагрівати її в полум’ї пальника, то амперметр покаже зменшення сили струму. Це означає, що зі зміною температури опір провідника змінюється. Якщо при температурі, що […]...
- Температура поверхні Землі. Розподіл температури на Землі Температура поверхні Землі відображає прогрів повітря в будь-якої конкретної області нашої планети. Як правило, для його виміру використовують спеціальні прилади – термометри, розташовані в невеликих будках. Температура повітря вимірюється мінімум на висоті 2 метрів від землі. Середня температура поверхні Землі Під середньою температурою поверхні Землі подразумевают кількість градусів не в якомусь конкретному місці, а усереднену […]...
- Зв’язок температури і тиску Як вже можна було переконатися, все макропараметри пов’язані між собою якоїсь залежністю. Те ж саме можна сказати і про зв’язок температури і тиску. Давайте уявимо ситуацію – у нас є деякий постійний обсяг газу. Якщо ми почнемо нагрівати дана речовина, то його молекули стануть рухатися ще швидше, що призведе до частих ударів об стінку судин. […]...
- Як вимірюють атмосферний тиск? Прилади для вимірювання атмосферного тиску називаються барометрами. Тиск визначається вагою стовпа атмосферного повітря, що давить на дану ділянку поверхні Землі. Оскільки на великих висотах над рівнем моря, наприклад, на вершині гори, шар вишележащего повітря тонше, атмосферний тиск зменшується з висотою. Атмосферний тиск також змінюється при переміщенні повітряних мас, що утворюють холодні і теплі атмосферні фронти. […]...
- Температури повітря і опади Тихого океану Велика протяжність Тихого океану в меридіональному напрямку визначає значні межшіротние відмінності термічних показників у водної поверхні. Над акваторією океану чітко проявляється широтна зональність розподілу тепла. Максимально високі температури (до 36-38 ° С) відзначаються в районі північного тропіка на схід від Філіппінського моря і в районі Каліфорнійського і Мексиканської узбереж. Найнижчі – в Антарктиці (до – […]...
- Як вимірюють відстань до зірок? Наш земну кулю, тримаючись на відстані близько 160 мільйонів кілометрів від Сонця, за рік “намотує” вельми не мала відстань. Однак по-справжньому гігантські відстані починаються за межами сонячної системи. Вимірювач морських глибин – лот – в області астрономії неодноразово кидався в напрямку різних зірок і довго не міг досягти жодної з них, не міг досягти “дна”. […]...
- Характеристики теплового випромінювання Енергія, яку втрачає тіло внаслідок теплового випромінювання, характеризується наступними величинами. Потік випромінювання (Ф) – енергія, що випромінюється за одиницю часу з усієї поверхні тіла. Фактично, це потужність теплового випромінювання. Розмірність потоку випромінювання – [Дж / с = Вт]. Енергетична світність (Re) – енергія теплового випромінювання, що випускається за одиницю часу з одиничною поверхні нагрітого тіла. […]...
- Як виготовляється сталь? Що таке залізо і сталь? Залізо – один з найбільш поширених металів, що видобуваються з надр Землі. Сталь – твердий сріблясто-білий сплав заліза з вуглецем. У своєму природному стані залізо зустрічається в поєднанні з іншими елементами у вигляді залізної руди, тому спочатку його необхідно витягти з руди. Це робиться в процесі плавки. Виплавка заліза Залізну […]...
- Випромінювання – реферат Випромінювання, в найзагальнішому вигляді, можна уявити собі як виникнення і поширення хвиль, що приводить до обурення поля. Поширення енергії виражається у вигляді електромагнітного, іонізуючого, гравітаційного випромінювань і випромінювання по Хокингу. Електромагнітні хвилі – це обурення електромагнітного поля. Вони бувають радіохвильовими, інфрачервоними (теплове випромінювання), терагерцовий, ультрафіолетовими, рентгенівськими і видимими (оптичними). Електромагнітна хвиля має властивість поширюватися в […]...
- Радіотелескопи Радіотелескоп – прилад, який широко застосовується в астрономічних дослідженнях, для вивчення електромагнітного випромінювання різних астрономічних об’єктів. У пристрої радіотелескопів використовують спеціальні антени, які дозволяють вловлювати частоти від декількох десятків мегагерц до декількох десятків гігагерц. Розвиток радіоастрономії (розділ астрономії, який займається вивченням космічних радіохвиль) і створення перших радіотелескопів зобов’язана американському радиоинженеру Карлу Янскому. Янський працював радіоінженером […]...
- Гіпотеза Планка про кванти В кінці 1 890-х років німецький виробник електричних ламп попросив молодого фізика Макса Планка розрахувати енергію, що виділяється нитками розжарювання. Таким чином, перед Планком поставили завдання, вирішити яку не могли навіть провідні вчені того часу: вивести формулу залежності довжини хвилі світла і ультрафіолетового випромінювання від температури чорного тіла. Планк спробував застосувати все, що могла запропонувати […]...
- Традиційна рентгенодіагностика Для виконання стандартного рентгенологічного дослідження необхідні три складових: – Джерело рентгенівського випромінювання (рентгенівська трубка); – об’єкт дослідження; – Приймач (перетворювач) випромінювання. Всі методики дослідження відрізняються один від одного тільки приймачем випромінювання, в якості якого використовуються: рентгенівська плівка, флюоресцирующий екран, напівпровідникова селенових пластина, дозиметричний детектор. На схемі 1.1 представлено різноманіття можливих методик, використовуваних в традиційній рентгенодіагностиці. […]...