Loading article…
消えるフィラメント型高温計は光高温計の一種で、白熱した物体の温度を加熱されたフィラメントの光と比較することで測定する。[1] [2] [3] 1901年にドイツのルートヴィヒ・ホルボーンおよびフェルディナンド・クルバウムと米国のエヴェレット・フリート・モース がそれぞれ独立に発明し、 [1] 1000 °Cを超える温度を測定できる最初の装置となった。[3] 消えるフィラメント型高温計は、約600 °Cから3000 °Cの温度を測定するために使用されている。[1] 他の光高温計と同様に、溶融金属など接触温度計では測定できない高温の物体の温度を測定するために使用される。研究用だけでなく、鉄鋼やセラミックス産業でも広く使用されているが、電子スペクトルバンド高温計にほぼ完全に取って代わられている。[3]
最も単純な設計は、ケプラー式望遠鏡のような光学系を備えています。対物レンズの焦点面に配置された細いワイヤ (フィラメント) が電流によって加熱されます。 [1] [2] [3] 接眼レンズを通して見ると、ワイヤは調査中の熱い発光物体の前でシルエットとして現れます。ユーザーは、輝くフィラメントの明るさを背後の物体と比較し、輝く物体の前でフィラメントが「消える」ように見えるまでフィラメントに流れる電流を調整します。[1] [3] その時点で、フィラメントと物体は同じ温度になります。次に、ユーザーはフィラメントの電流対温度曲線によって較正されたフィラメント電流制御ダイヤルから温度を読み取ります。[3]または、一部の機器では電流対温度表から読み取ります。
同じ温度にある2つの物体は同じ黒体スペクトルを持つため、フィラメントは物体の背景に対して「消える」ように見える。[2]
他の設計では、フィラメントを流れる電流は一定に保たれ、対象物体から通過する放射線は光路内の較正された減衰ウェッジによって変化させられる。[3]あるいは、プリズムを使用して対象物体と較正された光る表面の像を、例えばリング内のディスクとして隣り合わせに配置する。
多くのフィラメント消失型高温計は赤色フィルターを使用しています。[2] [3] フィルターと人間の目の反応の組み合わせにより、狭い帯域の赤色波長のみが通過するため、光度の比較は狭い帯域の波長でのみ行われます。[2] これにより、ターゲットとフィラメントの発光スペクトルが同一ではないことによる誤差が軽減されます。[2] [3] 非常に高温の物体の場合は、過度の光から目を保護するために追加のフィルターを使用できます。機器の解像度はオペレーターに多少依存しますが、熟練したオペレーターであれば、最高 2000 °C の温度で 10 °C の解像度を実現できます。[3]
消えるフィラメント型高温計は、調査対象の物体が高温の黒体と同様の可視光を発する場合にのみ使用できます。[3] つまり、物体の温度が十分に高く（約600℃以上）、物体が完全に透明であったり反射率が高くあってはならないということです。精度を上げるには、物体が冷たいときに暗い灰色または黒に見える必要があります。[2]
参照
参考文献
- ^ abcde バド、ロバート;ワーナー、デボラ・ジーン (1998)。科学の道具: 歴史百科事典。テイラーとフランシス。 p. 499.ISBN 0815315619。
- ^ abcdefg シュパイアー、ロバート (1993)。材料の熱分析。CRC プレス。pp. 211–216。ISBN 0824789636。
- ^ abcdefghijk Bentley, Robin E., Ed. (1998). 温度測定ハンドブック、第1巻：温度と湿度の測定。Springer Science and Business Media。p. 75。ISBN 9814021091。
{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)