题目
用光学高温计测量有氧化层表面光滑的钢板温度,光学高温计的读数为1250℃,求钢板的真实温度。说出计算步骤。
用光学高温计测量有氧化层表面光滑的钢板温度,光学高温计的读数为1250℃,求钢板的真实温度。说出计算步骤。
题目解答
答案
步骤1:查出物体单色发射率:步骤2:在修正曲线上查修正值:步骤3:计算真实温度。
解析
本题考察光学高温计测量有氧化层表面光滑钢板温度时,真实温度的计算步骤,核心是利用物体发射率对光学高温计(基于亮度温度测量)的修正。
详细计算步骤说明:
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查出物体单色发射率:
光学高温计测量的是亮度温度($T_b$),而非真实温度($T$)。亮度温度与真实温度的关系为:$\frac{1}{T} - \frac{1}{T_b} = \frac{\lambda}{c_2} \ln\left(\frac{1}{\varepsilon_\lambda}\right)$,其中$\varepsilon_\lambda$为物体在测量波长$\lambda$下的单色发射率。
题目中钢板有氧化层且表面光滑,需根据氧化层类型(如Fe₃O₄、Fe₂O₃等)和温度范围(1250℃附近),查材料发射率手册或相关数据表,获取该条件下的单色发射率$\varepsilon_\lambda$(例如,钢铁氧化层在可见光区的$\varepsilon_\lambda$约为0.8~0.95)。 -
在修正曲线上查修正值:
光学高温计通常配有发射率修正曲线,曲线以“亮度温度$T_b$”和“发射率$\varepsilon_\lambda$”为参数,对应“真实温度$T$与亮度温度$T_b$的温差$\Delta T = T - T_b$”。
已知$T_b=1250℃$,结合步骤1得到的$\varepsilon_\lambda$,在修正曲线上直接查得温差$\Delta T$(或通过公式计算$\Delta T$)。 -
计算真实温度:
真实温度$T$等于亮度温度$T_b$加上修正值$\Delta T$,即$T = T_b + \Delta T$。