一、概述

　　光學(xué)高溫計是一種非接觸式的高溫測量儀表，當(dāng)測量溫度高于熱電偶使用上限及熱電偶不適用或不可能裝置的情況下，一般可用光學(xué)高溫計來測量。目前，光學(xué)高溫計被廣泛地用來測量澆鑄、軋鋼、玻璃熔融、鍛打、熱處理等的溫度，是治金、化工和機(jī)械等工業(yè)生產(chǎn)過程中*的高溫測量儀表。

圖一所示為WGG2型光學(xué)高溫計外形圖。

二、基本技術(shù)特性

　　WGG2型光學(xué)高溫計能在環(huán)境溫度10~50℃，相對溫度不大于80%的情況下連續(xù)工作。

物鏡與測量目標(biāo)之間距離不小于700毫米

標(biāo)尺長度不小于90毫米

凈重約2公斤。

外形尺寸252毫米×140毫米×164毫米（圖二）

三、作用原理
　　光學(xué)高溫計是利用受熱物體的單色輻射強(qiáng)度隨溫度升高而增長的原理來進(jìn)行高溫測量的。對于黑體其單色輻射強(qiáng)度EOλ與溫度的關(guān)系，可用普郎克公式表示。

　　EOλ= C1λ-5 （e2/λt─1）-1

　　式中：C1=37402×10-5爾格•.厘米.•秒-1

　　C2=1.34385厘米•OK

　　E=自然對數(shù)的底

　　T=黑體的溫度（OK）

　　本光學(xué)高溫計是采用亮度均衡法進(jìn)行溫度測量的。亦就是使被測物體成象于高溫計燈泡的燈絲平面上，通過光學(xué)系統(tǒng)在一定波段（0.65μ）范圍內(nèi)比較燈絲與被測物體的表面亮度，調(diào)節(jié)滑線電阻。使燈絲的亮度與被測物體的亮度相均衡，此時燈絲輪廓就隱滅于被測物體的影象中（圖七），并可由儀表示值直接讀取被測物體的亮度溫度。

　　本光學(xué)高溫計是按黑體來進(jìn)行溫度刻度的。但被測物體往往是非黑體（其單色輻射黑度系數(shù)ελ＞1，ελ值大小是由各種物體的性質(zhì)及其表面狀態(tài)來決定的。所以在同一真實(shí)溫度下的各種物體，由于他們的單色輻射黑度系數(shù)ελ不同，則由光學(xué)溫度計測得亮度溫度亦各不相同。為此，由光學(xué)高溫計所測得的亮度溫度必須用該物體的單色輻射黑度系數(shù)ελ修正后，才能求得該被測物體的真實(shí)溫度。

四、儀表結(jié)構(gòu)概述

　　WGG2型光學(xué)高溫計由兩個主要部分組成，光學(xué)系統(tǒng)與電測系統(tǒng)，如圖三和圖四所示。

1、物鏡　2、吸收玻璃　3、高溫計燈泡　4、皮帶　5、目鏡

6、紅色濾光鏡　7、目鏡定位螺母 　8、零位調(diào)節(jié)器　9、滑線電阻盤

10、測量電表　11、刻度盤　12、干電池　13、按鈕開關(guān)。

圖三  WGG2型光學(xué)高溫計結(jié)構(gòu)圖

1、光學(xué)系統(tǒng)
　　它是由物鏡1和目鏡5（圖三）所組成的望遠(yuǎn)系統(tǒng)。光學(xué)高溫計燈泡3的燈絲置于系統(tǒng)中物鏡成象部分。
　　調(diào)節(jié)目鏡5的位置，使用者可清晰地看到燈絲。調(diào)節(jié)物鏡1的位置，能使被測物體清晰地成象在燈絲平面上。在目鏡5與觀察孔之間置有紅色濾光片6，測量時移入視場，使所利用的光譜的有效波長λ約為0.65微米，從觀察孔可同時看到被測物體與燈絲的象，從而能清晰地觀察到燈絲的隱滅過程，在物鏡1與燈泡3之間置有吸收玻璃2，當(dāng)使用儀器第二量程時，轉(zhuǎn)動吸收玻璃鈕手，使吸收玻璃2移入視場中，用以減弱被測物體的亮度，目鏡定位螺母7用于鎖緊已經(jīng)調(diào)節(jié)好的目鏡筒位置。
　　WGG2-323型光學(xué)溫度計，由于其測量對象的溫度很高，因此在物鏡頭上固定著一塊吸收玻璃，用來減弱被測物體的亮度。在使用儀器第二量程時，仍需將吸收玻璃2移入視場。

　　　1、物鏡。 2、吸收玻璃  3、高溫計燈泡  4、目鏡。
　　　5、紅色濾光鏡  6、測量電表  7、滑線電阻  8、高量程吸收玻璃
 　　　K．按鈕開關(guān)。 E.干電池   R1、R2 、R3、R4、R5電阻

圖四  WGG2型光學(xué)高溫計原理圖

2、電測系統(tǒng)：
　　它是由高溫計燈泡3，滑線電阻7，按鈕開關(guān)K，電阻R等與兩節(jié)1.5伏的干電池用若干導(dǎo)線聯(lián)接而成，線路見圖四。調(diào)節(jié)滑線電阻使燈絲亮度與被測物體的亮度相均衡。測量電表是6是磁電式直流電壓表，用來測量燈絲在不同亮度時線路端的電壓降，但指示值則以溫度刻度表示，從而能由高溫計的刻度盤上直接讀取被測物的亮度溫度。
　　按鈕開關(guān)K的裝置是便于使用者在斷續(xù)測量某些接近的溫度值時，不必在每次測量后將滑線電阻盤轉(zhuǎn)回到“0”的標(biāo)志上，因而可以減少測量的調(diào)節(jié)時間及耗電量。

五、使用方法

1、使用前，首先檢查儀表的指針是否指在“0”位上，如不在“0”位上，應(yīng)旋轉(zhuǎn)零位調(diào)節(jié)器8（圖三）將指針調(diào)到零位。

2、把干電池放入手柄中，注意按：“+” “-”級性標(biāo)志方向放置，光學(xué)高溫計握持方法請參見圖五和圖六，箭頭表示，按鈕開關(guān)位置。

                         
 圖五  左手握持方法                      圖六  右手握持方法

3、 撥動目鏡頭部分的轉(zhuǎn)動片，將紅色濾光片6移入視場，按下按鈕開關(guān)13，旋轉(zhuǎn)滑線電阻盤9使燈絲發(fā)紅，前后調(diào)節(jié)目鏡到燈絲清晰為止。旋緊目鏡定位螺母7，（參見圖三）。

附注：323型屬橋式線路，所以在接通儀表電路時，指針有倒走現(xiàn)象。

4、 瞄準(zhǔn)被測物體，前后調(diào)節(jié)物鏡內(nèi)筒，使被測物體的象清晰可見為止。

5、 用WGG2-201型光學(xué)高計測量溫度在700-900℃時，允許不加入紅色濾光片，高于900℃時，即應(yīng)將紅色濾光片引入視場。而用WGG2-323型光學(xué)高溫計測量時應(yīng)將紅色濾光片引入視場。

　　采用WGG2型光學(xué)高溫計某量程進(jìn)行測量時，均應(yīng)將吸收玻璃旋鈕撥向該量程所對應(yīng)的位置，讀數(shù)時，分別讀取相應(yīng)量程的溫度刻度值。不同量程時吸收玻璃旋鈕所對應(yīng)位置，參見下表。

6、旋轉(zhuǎn)滑線電阻盤，使流經(jīng)燈絲的電流均勻地增大，調(diào)節(jié)燈絲亮度到燈絲頂部的象隱滅在被測物體的象中時。讀取刻度盤上指示值。光學(xué)高溫計燈泡燈絲的隱滅情況如圖七所示

圖七  調(diào)整亮度時燈絲隱滅情況

　　為了獲得正確的讀數(shù)，應(yīng)該逐漸的調(diào)節(jié)高溫計燈泡絲的電流，先自低而高，再自高而低，每次調(diào)整到燈絲隱滅時讀出溫度讀數(shù)，然后取其二次讀數(shù)平均值作為zui終讀數(shù)。

7、 如前所述，光學(xué)高溫計是按照黑體進(jìn)行溫度刻度的，但在實(shí)際使用時，大部分被測物體單色輻射黑度系數(shù)ελ均小于1 ，故用光學(xué)高溫計測得的亮度溫度S℃總是低于該物體的真實(shí)溫度T℃需要按照附表2修正曲線加以修正。

8、 修正公式：
　　真實(shí)溫度T℃=光學(xué)高度計讀數(shù)S℃+溫度修正值△t℃

　　物體的真實(shí)溫度T℃和其亮度溫度S℃及單色輻射黑度系數(shù)ελ的關(guān)系式如下：

修正方法：
　　根據(jù)被測對象，從附表1中查出其單色輻射黑度系數(shù)ελ。由高溫計的zui終讀數(shù)S℃，從曲線圖的橫坐標(biāo)中查處其對應(yīng)位置，再從縱坐標(biāo)中查出對應(yīng)與S℃及該物體的單色輻射黑度系數(shù)ελ時的溫度修正值△t℃，由修正公式求得其真實(shí)溫度T℃

六、維護(hù)和保養(yǎng)

1、光學(xué)高溫計應(yīng)經(jīng)常保存在特制的箱子中避免灰塵侵入和機(jī)械損傷，如果光學(xué)高溫計積滿灰塵時，只能從儀表外面清潔，而不應(yīng)任意將儀表拆開，在清潔透鏡時應(yīng)先用軟毛刷把灰塵拂去，再用軟布或脫脂棉花略略蘸些純酒精或乙醚揩拭。注意勿使棉花釬維留在透鏡上。

2、測量時應(yīng)避免日光或強(qiáng)烈燈光直照射被測物體，以免造成測量誤差。

3、觀察者與被測物應(yīng)保持一定的距離，防止測量時鋼水或其他灼熱物濺到物鏡，以致?lián)p壞儀表或造成人身事故。

4、光學(xué)溫度計長期存放不用時，應(yīng)將高度計手柄內(nèi)的干電池取出，防止損害儀表。

5、每隔六個月，儀表應(yīng)在的校驗設(shè)備上進(jìn)行重新核對讀數(shù)一下，并根據(jù)檢定結(jié)果來確定儀表的修正值，在測量時應(yīng)加以修正。

6、當(dāng)滑線電阻盤向右旋轉(zhuǎn)到盡頭而儀表的指針達(dá)不到滿刻度值，或讀數(shù)逐漸下降時，說明干電池的容量不足，可以把手柄打開后予以更換。應(yīng)注意電池的極性不可接反。

7、當(dāng)使用日久，轉(zhuǎn)動滑線電阻盤時，可能儀表指針有跳動或轉(zhuǎn)動不靈等現(xiàn)象時，可拆下轉(zhuǎn)盤用棉花蘸些汽油將內(nèi)部揩拭清潔，并在轉(zhuǎn)動部分涂以凡士林再行裝好，以解除滑線電阻接觸不良及灰塵阻礙轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的影響。

附表1。有效波長λ=0.66微米時各種金屬材料的單色輻射黑度系數(shù)（ε0.65μ）
 

附表2，光學(xué)高溫計讀數(shù)修正曲線表