Измерение мощности используя закон Стефана — Больцмана и пирометр

Тема в разделе 'Инструменты и аппаратура', создана пользователем persej, 5 авг 2011.

  1. persej

    persej Пользователь

    Возникла идея измерения мощности лазера используя закон Стефана — Больцмана и пирометр.
    http://ru.wikipedia.org/wiki/%C0%E1%F1%EE%EB%FE%F2%ED%EE_%F7%B8%F0%ED%EE%E5_%F2%E5%EB%EE.
    То есть зная температуру тела и его площадь можно вычислить мощность нагреваемого устройства. Температура измеряется с помощью пирометра.

    Нагреваемое тело- закопченная жестянка 3см*3см. Подвешена с помощью нитки. Предполагаемый коэффициент излучения (коэффициент черноты) 0.95, на такой коэффициент настроен пирометр.
    Пирометр- Cason CA380. Диапазон измеряемых температур от -32 до 380 град. С. точность +- 2 град. С.

    Температуру считал с пирометра на противоположной стороне пластинки от освещенной лучом. Дало 55 град по Цельсию. Температура холодной пластинки после освещения лучом 19,5 град. Цельсия.

    Получилась небольшая задачка по физике, где нужно рассчитать мощность нагреваемого устройства (мощность лазерного луча). Полученные уравнения и исходные данные (температуру перевел в кельвины) ввел в matchad14.

    Ответ несколько разочаровал:(. Получилось около 0,5 W. Рассчитывал на уровень 2W.
    Поиграл температурой, так как погрешность пирометра +- 2 град, но это ничего принципиально не поменяло с расчетной мощностью.
    Может в расчеты вкралась ошибка:rolleyes:?

    Возможно ли увеличить точность этого метода измерения мощности лазерного излучения?
    Может попробовать сделать другой датчик- типа цилиндрик с отверстием в боку куда попадает лазерный луч. Внутри зачернено. Получится абсолютно черное тело. Сам цилиндр тоже закопченный. Мерить температуру его поверхности.
     

    Вложения:

  2. gml

    gml Пользователь

    Увеличить точность можно поместив нагреваемый элемент в вакуум.
    Помимо этого желательно отказаться от использования пирометра и мерить температуру термопарой, помещенной внутрь мишени. Неплохо зачернить металл можно черным хромированием, прирутить к зачерненой болванке платиновую термопару pt1000 и запаять это в стеклянную колбу, предварительно откачав воздух.
     
    Российская Федерация и persej нравится это.
  3. Российская Федерация

    Российская Федерация Пользователь

    Идеально для домашних условий:D
     
    suslox, persej, pashok8666 и ещё 1-му нравится это.

Поделиться этой страницей