Большая Советская Энциклопедия (ПИ)

Большая Советская Энциклопедия

Пирометры

Пиро'метры (от греч. p'yr — огонь и ...метр), приборы для измерения температуры непрозрачных тел по их излучению в оптической диапазоне спектра. Тело, температуру которого определяют при помощи П., должно находиться в тепловом равновесии и обладать коэффициентом поглощения, близким к единице (см. Пирометрия). Распространены яркостные, цветовые и радиационные П. Основным типом является яркостный П., обеспечивающий наибольшую точность измерений температуры в диапазоне 10³—10⁴К. В простейшем визуальном яркостном П. с исчезающей нитью (рис. 1) объектив фокусирует изображение исследуемого тела на плоскость, в которой расположена нить (ленточка) эталонной лампы накаливания.

Через окуляр и красный фильтр, позволяющий выделять узкую спектральную область около длины волны l_э = 0,65 мкм, нить рассматривают на фоне изображения тела и, изменяя ток накала нити, добиваются выравнивания яркостей нити и тела (нить в этот момент становится неразличимой). Шкала прибора, регистрирующего ток накала, прокалибрована обычно в °С или К, и в момент выравнивания яркостей прибор показывает так называемую яркостную температуру(T_b) тела. Истинная температура тела Т определяется на основе законов теплового излучения Кирхгофа и Планка по формуле:

Т = TbC2/(C₂ + l _эТь Ina_l,T), (1)

где C₂= 0,014388 м xК, a_{l, T} — коэффициент поглощения тела, l _э — эффективная длина волны П.

Точность результата в первую очередь зависит от строгости выполнения условий пирометрия, измерений (a_{l, T} » 1 и др.). В связи с этим наблюдаемой поверхности придают форму полости. Основная инструментальная погрешность обусловлена нестабильностью температурной лампы. Заметную погрешность могут вносить также индивидуальные особенности глаза наблюдателя. У фотоэлектрических П. (рис. 2) этот вид погрешности отсутствует. Погрешность образцовых лабораторных фотоэлектрических П. не превышает сотых долей градуса при Т = 1000 °С. Промышленные серийные фотоэлектрические П. обладают на порядок большей погрешностью, визуальные — ещё на порядок большей. Образцовые яркостные П. приняты в качестве основных интерполяционных приборов, определяющих Международную практическую температурную шкалу(МПТШ-68) при температурах выше точки затвердевания золота (1064,43 °С).

Для измерения температуры тел, у которых a » const в оптическом диапазоне спектра, применяют цветовые П. Этими П. определяют отношение яркостей обычно в синей и красной областях спектра b₁(l₁, T)/b₂(l₂, T) (например, для длин волн l₁ = 0,48 мкм и l₂ = 0,60 мкм). Шкала прибора прокалибрована в °С и показывает цветовую температуру T_c. Истинная температура Т тела определяется по формуле

.(2)

Цветовые П. менее точны, менее чувствительны и более сложны, чем яркостные; применяются в том же диапазоне температур.

Наиболее чувствительны (но и наименее точны) радиационные П., или П. суммарного излучения, регистрирующие полное излучение тела. Действие их основано на Стефана — Больцмана законе излучения и Кирхгофа законе излучения. Объектив радиационных П. фокусирует наблюдаемое излучение на приёмник (обычно термостолбик или болометр), сигнал которого регистрируется прибором, прокалиброванным по излучению абсолютно чёрного тела и показывающим радиационную температуру T_r. Истинная температура определяется по формуле

 (3)

где a_T— полный коэффициент поглощения тела. Радиационными П. можно измерять температуру, начиная с 200°С. В промышленности П. широко применяют в системах контроля и управления температурными режимами разнообразных технологических процессов.

Лит.: Рибо Г., Оптическая пирометрия, пер. с франц., М. — Л., 1934; Гордов А. Н., Основы пирометрии, 2 изд., М., 1971.

В. Н. Колесников.

Рис. 2.

Оптическая система автоматического фотоэлектрического пирометра: 1 — источник излучения; 2 — линзы оптической системы; 3 — модулятор, попеременно пропускающий излучение источника и эталонной лампы 4 к фотоэлементу 7; 5 — фильтр с узкой частотной полосой пропускания; 6 — погнутая линза. Фотоэлемент поочерёдно освещается то источником, то лампой. При неравенстве создаваемых ими освещённостей в цепи фотоэлемента возникает переменная составляющая фототока, амплитуда которой пропорциональна разности освещённостей. При измерениях ток накала лампы регулируют так, чтобы переменная составляющая фототока стала равна нулю.

Рис. 1. Принципиальная схема визуального яркостного пирометра с исчезающей нитью: 1 — источник излучения; 2 — оптическая система (телескоп пирометра); 3 — эталонная лампа накаливания; 4 — фильтр с узкой полосой пропускания; 5 — объектив; 6 — реостат, которым регулируют ток накала; 7 — измерительный прибор (миллиамперметр).

Пироморфит

Пироморфи'т (от греч. p'yr — огонь и morph'e — форма), минерал химического состава Pb5[РО₄]_3Cl; содержит 82,0% PbO; 15,4% P₂O₅; 2,6% Cl. В виде примеси иногда присутствует As, изоморфно замещающий фосфор. П. кристаллизуется в гексагональной системе, образуя призматические или бочонкообразные кристаллы, реже зернистые, волокнистые и натёчные агрегаты. Твёрдость по минералогической шкале 3,5—4; плотность 6700—7100 кг/м³; хрупок; цвет зелёный с различными оттенками, реже жёлтый, оранжевый и др. П. распространён в зонах окисления месторождений свинцовых и свинцово-цинковых руд. Вместе с П. встречаются др. минералы Pb: церуссит, англезит, миметезит, ванадинит, вульфенит и др. Крупных скоплений не образует. Совместно с др. минералами свинцовых руд служит для извлечения металлического свинца (см. Полиметаллические руды).

Пироны

Пиро'ны, кетопираны, гетероциклические соединения, оксопроизводные пиранов. Простейшие П.— a-П. (кумалин, бесцветная жидкость с запахом свежего сена, t_кип 206—209 °С) и g -П. (бесцветные кристаллы, t_nл 31—32 °С).

П.— весьма реакционноспособные соединения; например, они взаимодействуют с аммиаком и первичными аминами, легко восстанавливаются; a-П. вступает в реакцию Дильса — Альдера (см. Диеновый синтез). П. можно получить декарбоксилированием их производных — пиронкарбоновых кислот (соответственно кумалиновой и хелидоновой). Производные П. широко распространены в природе: в бобах тонка содержится бензо-a-пирон (кумарин), в опии — меконовая кислота, в соке чистотела — хелидоновая кислота; некоторые пигменты растений являются производными g-П.

Рис. к ст. Пироны.

Пироп

Пиро'п (от греч. pyrop'os — подобный огню), минерал из группы гранатов, представляющий собой в чистом виде магнезиальный алюмогранат Mg₃Al₂ [SiO₄]₃ с содержанием MgO 20,45%. Обычны примеси Fe, Mn и др. П. отличается красивым густым тёмно-красным цветом. Характерен для некоторых перидотитов, кимберлитов, а также серпентинитов. Прозрачные кроваво-красные разновидности П. являются драгоценными камнями. Наиболее известны П. из месторождений ЧССР, где они присутствуют в обломках базальтовой брекчии, включенной в перидотиты, и добываются из россыпей. В СССР известен в кимберлитах (где П. является спутником алмаза) и эклогитахЯкутии.

Пироплазмидозы

Пироплазмидо'зы, группа широко распространённых кровепаразитарных болезней домашних и диких млекопитающих, птиц, рыб и земноводных (известны случаи заражения и человека); вызываются одноклеточными организмами пироплазмидами. Экономический ущерб складывается из гибели животных (смертельность 30—60%), снижения продуктивности, значительных затрат на проведение профилактических и лечебных мероприятий. Возбудители П. паразитируют внутри эритроцитов животных; в окрашенных препаратах имеют округлую, грушевидную, парногрушевидную, амёбовидную и др. формы.