ОХРАНА ТРУДА
Таблица 3. Распределение энергии излучения
в спектрах источников света, %
И
ст о ч н и к
света
Зоны
УФ
Видимая
ИК
Пламя парафина
0
0,8
99,2
Газонаполненная электролампа
0,4
5,6
94
Солнечные лучи после
прохождения атмосферы
3
47
50
Таблица 4. Степень черноты
є
некоторых материалов
Материал поверхности
є
Ламповая сажа
0,96
Полированный алюминий
0,039-0,057
Сильно окисленный алюминий
0,2-0,31
Полированное железо
0,14-0,38
Железо, грубый слиток
0,87-0,95
Нагретая и покрытая толстым
окисным слоем медь
0,78
Полированная медь
0,023-0,052
ставляют либо в виде горизонтальной цветовой по-
лосы
результат
расщепления
света
от
объекта
призмой, либо
в
виде
графика относительной
ин-
тенсивности,
либо,
например,
в
виде
таблицы
(
табл.З
).
График
спектра
излучения
твердых
и
жидких тел
обычно
имеет
вид
гладкой
непрерыв-
ной
кривой;
спектр
излучения
газов
дополняется
еще характерными пиками (линиями) интенсивно-
го излучения на определенной длине волны.
Тепловое излучение
ЭМИ с непрерывным спе-
ктром,
испускаемое
нагретыми
телами
за
счет
их
тепловой энергии. Примером теплового излучения
(ТИ) является свет от лампы накаливания или от
сильно нагретого куска металла. Основные свойст-
ва теплового
излучения:
ТИ
происходит по
всему
спектру частот от нуля до бесконечности; интенсив-
ность ТИ
неравномерна по частотам и имеет явно
выраженный максимум при определенной частоте;
с
ростом
температуры
общая
интенсивность
ТИ
возрастает
и
его
максимум
смещается
в
сторону
больших частот; ТИ характерно для тел независимо
от
их
агрегатного
состояния.
Тепловое
излучение
является одним из трех элементарных видов пере-
носа тепловой энергии (помимо теплопроводности
и конвекции). Мощность ТИ объекта, удовлетворя-
ющего критериям абсолютно черного тела, описана
законом
Стефана-Больцмана.
В
реальности интег-
ральная
величина
ПГ1Э
от
тел
из
различных
ма-
териалов:
= 8-С0(Г/ЮО)4,
где
е
коэффициент
излучения
(или
степень черноты)
материала;
С0 =
= 5,67 Вт/м2;
Т
абсолютная температура тела, К.
Спектр ТИ абсолютно черного тела имеет мак-
симум интенсивности при длине волны, определяе-
мой
по закону смещения
Вина:
А.тах =
Ь/Т,
где
Ь
=
= 0,2897 см-К —
постоянная; Г —
абсолютная темпе-
ратура
излучающего
тела.
Закон
Вина
объясняет,
почему при понижении температуры нагретых тел в
их спектре
все сильнее преобладает длинноволно-
вое излучение (например, переход белого каления в
красное при остывании металла). Степень черноты
некоторых материалов приведена в
табл. 4.
Чтобы
яснее
представить,
каким
температурам
тел соответствует спектр ОИ и какими процессами
эго излучение может быть
вызвано, составим таб-
лицу, в которой с длиной волны сопоставим темпе-
ратуру но формуле Вина и энергию кванта излуче-
ния в эВ
(табл.
5).
Как
видно,
спектральный
максимум
ТИ
тел
с
температурами
1000-3000°С,
характерными
для
процессов
сварки
металлов,
лежит
в
ИК
области.
Видимое же излучение составляет незначительную
часть суммарного потока излучения и лежит в пе-
риферийной красной части спектра.
Яркостная температура
7\, —
эффективная ве-
личина, характеризующая спектральную плотность
излучения тел, имеющих непрерывный спектр. Она
равна температуре абсолютно черного тела того же
углового размера, что и излучающее тело, и дающе-
го такой же поток излучения с волной данной дли-
ны.
Это понятие применяется
в оптической
пиро-
метрии для
бесконтактного
измерения
температу-
ры
тел
с
помощью
соответствующих
приборов
пирометров.
Часто
при
оценке
интенсивности
воздействия
излучения и его спектральных характеристик необ-
ходимо учитывать его
поглощение
в среде,
находя-
щейся между источником и объектом (приемником
Таблица 5. Характерные температуры абсолютно черного тела и энергия квантов, соответствующие длинам
волн ЭМИ оптического диапазона
Параметр
Диапазон излучения
ИК
Видимый
УФ
Длина волны, X
1
мм-780 нм
780-400 нм
400-100 нм
Абсолютная температура, К, соответствующая максимуму
интенсивности излучения с длиной волны
X
3-3710
3710-7240
7240-28970
Температура, °С, соответствующая максимуму интенсивности
излучения с длиной волны
X
270-3440
3440-6970
6970-28700
Энергия кванта, эВ, соответствующая длине волны излучения
X
1,2-10-3-1,59
1,59-3,11
3,11-12,4
(83)2012 СВАРЩИК
предыдущая страница 43 Сварщик 2012 01 читать онлайн следующая страница 45 Сварщик 2012 01 читать онлайн Домой Выключить/включить текст