Излучающей поверхности

= Ту е . В пирометрах предусмотрена регулировка коэффициента излучательной способности в пределах от 0,01 до 1.

Коррекция показаний пирометров осуществляется корректором излучательной способности на основе информации о действительной температуре объекта, полученной, например, с помощью термоэлектрического преобразователя.

Сложнее представляется случай согласования пирометра с объектом, когда влияние мешающих факторов вызывает случайную погрешность, например случайное изменение излучательной способности объекта или поглощающих свойств промежуточной среды. Измерение температуры таких объектов является сложной задачей и требует проведения специальных исследований. При выборе типа пирометра следует принимать во внимание не только его температурный диапазон, показатель визирования, значение допустимой погрешности, быстродействие, но и учитывать также спектральный диапазон пирометра и выбирать такие пирометры, спектральный диапазон которых соответствует наиболее сильным излучательным свойствам объекта и в то же время наименьшему поглощению промежуточной средой. Следует иметь в виду, что излучательная способность объекта измерения зависит не только от материала, но и от геометрии объекта, его шероховатости, химического состава, температуры, наличия окисных пленок и т. д.

Между способностями тела к излучению и поглощению существует зависимость, известная под названием закона Кирхгофа: отношение излучательной способности тела к его поглощательной способности есть величина постоянная для всех твердых тел. Для излучения серых тел закон Кирхгофа запишется так:

= Ту с . В пирометрах предусмотрена регулировка коэффициента излучательной способности в пределах от 0,01 до 1.

Коррекция показаний пирометров осуществляется корректором излучательной способности на основе информации о действительной температуре объекта, полученной, например, с помощью термоэлектрического преобразователя.

Сложнее представляется случай согласования пирометра с объектом, когда влияние мешающих факторов вызывает случайную погрешность, например случайное изменение излучательной способности объекта или поглощающих свойств промежуточной среды. Измерение температуры таких объектов является сложной задачей и требует проведения специальных исследований. При выборе типа пирометра следует принимать во внимание не только его температурный диапазон, показатель визирования, значение допустимой погрешности, быстродействие, но и учитывать также спектральный диапазон пирометра и выбирать такие пирометры, спектральный диапазон которых соответствует наиболее сильным излучательным свойствам объекта и в то же время наименьшему поглощению промежуточной средой. Следует иметь в виду, что излучательная способность объекта измерения зависит не только от материала, но и от геометрии объекта, его шероховатости, химического состава, температуры, наличия окисных пленок и т. д.

Тело, способное полностью поглощать падающие на него лучи, называют абсолютно черным телом. При нагреве оно отдает такое же количество теплоты, которое и поглощает. К абсолютно черному телу приближаются сажа, черная матовая краска. Излучение реальных тел, которые рассматриваются в аппаратостроении, всегда меньше излучения абсолютно черного тела. Степень уменьшения излучательной способности таких тел учитывается степенью черноты поверхности еч. Основной закон теплового излучения тела дан Стейфаном и Больц-маном в следующем виде:

Таким образом, внешний квантовый выход ц — это интегральный показатель излучательной способности СИД, который учитывает эффективность инжекции у, электролюминесценции г]э и вывода излучения г)ОПт в создании оптического излучения.

даточная характеристика по току существенно отклоняется от линейной зависимости, причем тем больше, чем выше усилительные свойства самого транзистора и чем больше входной ток. Температурная зависимость коэффициента передачи по току иллюстрируется 5.68. При больших входных токах (кривая 2) эта зависимость такая же, как и у диодной оптопары, при малых (кривая /) существенно отличается. Характер рассмотренных зависимостей объясняется видом зависимости излучательной способности излучателя и коэффициента передачи фототранзистора от температуры и тока.

Из методов рентгенодефектоскопии наиболее перспективен рент-тено-телевизионный для контроля скрытых дефектов герметизированных микросхем. Метод инфракрасного контроля позволяет исследовать тепловые режимы, определять рабочую температуру отдельных элементов и тем самым оценивать качество и прогнозировать надежность микросхем. Для получения и исследования температурных профилей микросхем необходимо решить вопросы уравнивания излучательной способности элементов микросхем, применять ИК-радиометры для снятия температурных полей с выдачей информации на ЭЦВМ.

Величина, характеризующая уровень светового ощущения называется яркостью. Яркость L определяется отношением силы света в данном направлении к площади проекции излучающей поверхности на плоскость, перпендикулярную к данному направлению:

Теплообмен излучением возможен в теплопрозрачных, т. е. пропускающих теплоту, средах (газах, вакууме). В жидкости он практически отсутствует. При излучении тепловая энергия переносится электромагнитными волнами. Количество энергии, отводимой излучением, пропорционально четвертой степени температуры тела. Уровень рабочих температур для большинства компонентов и узлов РЭС невелик, поэтому часто переносом теплоты излучением (при наличии отвода теплоты конвекцией или теплопроводностью) можно пренебречь. Однако для вакуума (космоса) этим способом теплоотвода пренебречь нельзя, хотя плотность теплового потока не превышает 0,001...0,005 Вт/см2. Количество теплоты, отводимой от блока с помощью излучения в неограниченное пространство, Рл = осл5АГ, где Рл — излучаемая тепловая мощность, Вт; S—площадь излучающей поверхности, м2; ал = епрф/(7\, Г2),— коэффициент лучеиспускания, Вт/(м -К); А Г—перегрев поверхности лучеиспускания относительно окружающей температуры, К; епр — приведенный коэффициент черноты поверхности пары тел, являющийся функцией степени черноты Е! и е2 взаимодействующих поверхностей (табл. 3.9); для теплообмена между неограниченными плоскопараллельными поверхностями приведенная степень черноты enpi,2 — = l/(l/?i + I/EI~ О ПРИ ф = 1; Для РЭС в микроэлектронном исполнении принимают епр = 0,8; ф — коэффициент облучения (взаимной облученности) соседних компонентов, обычно ф=1;/(7\, Т2) — функция температуры одиночного блока, Вт/(м2-К), нагретого до температуры tv и находящегося в среде с температурой t2, определяется по табл. З.Ю.

«л — преобразованный коэффициент лучеиспускания, вт/(л»а -град); т — превышение температуры тела над температурой окружающей среды, °С. Коэффициент ал не является постоянной величиной. Он зависит от абсолютных температур излучающей поверхности и окружающей среды, а также от конфигурации, шероховатости и цвета поверхности. Приближенно можно принять ал=6 вт/(град -л2). Полное количество тепла, излучаемое с поверхности S в единицу времени,

В большинстве практических случаев измеряются температуры так называемых серых тел, т. е. таких тел, у которых значение ех для всех длин волн одинаково. Для таких тел нет необходимости вводить в показания цветового пирометра поправку на неполноту излучения по сравнению с абсолютно черным телом, что представляет большое преимущество цветовых пирометров перед радиационными и яркостными. Другим достоинством цветовых пирометров является независимость показаний от расстояния до излучающей поверхности и от размеров последней.

данного тела в единицу времени; алч — коэффициент лучеиспускания; 01 и 02 —абсолютные температуры излучающей поверхности и

Выделим узкую часть спектра, заключающую длины волн от Я, до Я -f dK. Тогда энергия dE лучей этой части спектра (заштрихованная площадь на 7-1), отнесенная к единице излучающей поверхности и к единице времени, составит:

Наибольшее количество энергии несут лучи, направленные по нормали к излучающей поверхности.

гд: р - удельный лучистый тепловой поток,, излучаемый с поверхности аппарата; к— степень черноты излучающей поверхности; Т, 7',, —температуры поверхности и окружающей среды в К.

Периметр эквивалентной свободно излучающей поверхности

9-3. Определение эквивалентной излучающей поверхности для гладкого и трубчатого баков и бака с радиаторами.

где <7и — удельная теплоотдача путем излучения с единицы излучающей поверхности Пи при разности температур стенки бака и воздуха, рав-