Как по цвету металла определить температуру


Цвета побежалости металлов: температруры, таблицы, причины

Цвета побежалости – спектр цветов, образующихся на поверхности железных сплавов в результате появления окисной пленки. Они образуются при нагревании поверхностей из металла до определенных температур без участия воды. Цвета побежалости являются дефектом сварного соединения.

Происхождение

В природе цвета побежалости образуются на поверхности многих минералов, включая пирит и халькопирит. Из-за окисления они покрываются тонкой оксидной пленкой, преломляющий солнечный свет. В результате интерференции поверхности металла окрашивается в разные цвета. Яркость побежалости зависит от толщины оксидной пленки и длины волны. Наиболее яркие цвета побежалости образуются на медных минералах. Также цвет зависит от качественного состава металла. Если в элементе присутствует большое количество ионов металлов, то он окрашивается в синие цвета. При наличии хромофоров минералы становятся красными.

Также цвета побежалости могут образовывать в естественных условиях на поверхностях старых стекол или монет. Изменение окраса может быть обусловлено длительным контактом этих материалов с землей. Если на них присутствует жировая пленка, то они окрашиваются в радужный цвет. Побежалость скрывает настоящий цвет металла. Поэтому нельзя определять его истинный окрас на свежем изломе. Рекомендуется определять цвет при рассмотрении оксидной пленки.

Искусственно цвета побежалости образуются на поверхности металлических заготовок при сварке или закалке. Они появляются при нагревании металлов до критических температур без участия молекул воды или иных жидкостей. Во время нагревания происходит процесс образования оксидной пленки. Ее толщина составляет несколько молекул и уменьшается по мере нагрева. Это обусловлено явлением диффузии – процессом проникновения мельчайших частиц одного химического элемента в другой. В данном случае происходит взаимодействие атомов металла и кислорода. На углеродистых сталях пленки из оксидов возникают быстрее, чем на легированных.

Процедура покрытия стали и железа слоем оксидной пленки называется воронением. После проведения этой процедуры повышается коррозийная стойкость изделия. Обработанные детали не покрываются ржавчиной. Процедура воронения позволяет придать изделию окрас, даже если металлическая поверхность по условиям эксплуатации не подлежит покраске. Во время воронения заготовку протирают минеральным маслом и нагревают на железном листе. После выгорания масляной жидкости на заготовке появляются цвета побежалости. Для нужного окраса необходимо нагреть деталь до соответствующей температуры. Получившийся слой окисла является влагоустойчивым и не подвергается воздействию воздуха.

На скорость образования окисных пленок влияют следующие факторы:

  1. Структура поверхности: закаленные детали окисляются с большей скоростью.
  2. Загрязненность изделия: поверхности, покрытые маслом, при длительном нагреве обугливаются, что приводит к возникновению сажи. По этой причине образуется неровная и тонкая оксидная пленка.
  3. Наличие шероховатостей: если нагревается заготовка с шершавой поверхностью, то оксидная пленка получается плотной. Если перед процедурой термообработки отполировать деталь, то образуется тонкая пленка из оксидов.
  4. Оборудование для нагрева: если при термообработке применяются специальные нагревательные печи, способные поддерживать устойчивую температуру, то окисная пленка будет плотной. В бытовых условиях можно также использовать духовые шкафы, газовые горелки или металлургические печи (горны).

Тонкие оксидные пленки поглощают световые волны с меньшей длиной волны, но отражают – с большей. Цвет металлических деталей меняется в зависимости от температуры и плотности оксидной пленки. Чем толще оксидная пленка, тем светлее окраска. Синий или фиолетовый цвет получается, когда из спектра отражаются наиболее длинные волны. Если пленка из оксидов отражает волны с малой длиной волны, то металлическая поверхность становится желтой. Светлые цвета соответствуют высокой температуре нагрева, светлые – более низкой. По этой причине многие мастер часто определяют при помощи цветов побежалости степень закалки изделий, стальной стружки и режущих инструментов, применяемых во время проведения токарных работ.

Несмотря на эти факторы, при помощи цветов побежалости нельзя точно определить температуру металла, потому что на величину этого показателя оказывают влияние следующие факторы:

  • время нагрева: промежуток времени, в течение которого металлическая деталь нагревается до температуры окружающей среды при отсутствии теплоотдачи.
  • наличие различных примесей в составе металла;
  • особенности освещения в помещении, где проводилась сварка или закалка заготовок;
  • скорость разогревания: изменение температуры изделия в единицу времени при его нагревании.

В современной промышленности контроль температуры производится при помощи специальных приборов – пирометров. Они оснащены специальными датчиками, определяются степень нагрева заготовки при помощи лазера.

Цвета побежалости используются при изготовлении рабочих инструментов, лазерной маркировке и внешней обработке изделий из железа, меди, алюминия и латуни. Если требуется изготовить инструментарии с высокой плотностью (бритвенные лезвия, предметы для проведения хирургических операций, режущие кромки резцов и грабштихели), то побежалость должна быть яркого цвета: красного, оранжевого или желтого. До пурпурных и зеленых тонов нагревают инструменты, применяющихся в деревообрабатывающем секторе. Для достижения упругости при изготовлении пил, ножей, вил и пружин необходимо нагреть заготовки до появления синих или черных цветов.

В процессе нагревания металлическая заготовка становится гибкой, что позволяет мастеру придать ей необходимую форму. После данного процесса изделие закаляется при определенных температурах. Согласно рекомендациям специалистов, оптимальной температурой для закалки металлов является 700–800 °C. В этом случае изделие окрашивается в разные оттенки красного или розового цветов. При превышении этих значений на 300 °C заготовка становится оранжевой или желтой. При больших температурах происходит перекал, что негативно сказывается на прочности изделия.

Закалка улучшает следующие параметры металлической поверхности:

  1. Твердость: этот показатель является номинальным. Он прописан в шкале Роквелла и измеряется в HRC. Твердость определяет степень сопротивляемости металла к механическим повреждениям. На мягких изделиях при длительном соприкосновении с иными поверхностями остаются следы, что ухудшает их режущие свойства. Твердость ножей европейского образца составляет 60 HRC, азиатских – 70 HRC.
  2. Упругость: данный параметр определяет степень деформации металла при изгибах и ударах. Если сталь закалена, при изгибе на 10–30° она вернется в исходное положение. При перегреве снижается упругость поверхности, что приводит к поломке инструментов.
  3. Износостойкость: данный критерий показывает общую стойкость металла (сопротивление абразивному износу, стойкость к большим нагрузкам). При правильной закалке изделие сможет стабильно функционировать в течение более длительного срока.

После закалки заготовка приобретает высокую твердость. Для восстановления ее прочности необходимо провести процедуру отпуска, представляющую собой повторную термообработку детали. Металлическое изделие нагревается до более низких температур и охлаждается. Между закалкой и охлаждением также осуществляется полное остывание металлической поверхности при помощи его погружения в раствор соли или в масло. При выборе отпуска необходимо учитывать следующие особенности:

  1. Для изделий, подвергающимся деформациям или ударным нагрузкам, нужно использовать высокотемпературный отпуск: до 700 °C.
  2. Для легких клинков используется среднетемпературный отпуск: до 500 °C.
  3. Для обеспечения оптимальной твердости применяется низкотемпературный отпуск: до 250 °C. Но в этом случае изделие не сможет выдерживать высокие ударные нагрузки и будет легко деформироваться.

Температура цветов побежалости и каления

Во время отпуска возникают цвета каления. По ним можно определить, до какой температуры нагрелась заготовка. В отличие от побежалости, цвета каления меняются в процессе охлаждения металлической поверхности. Переход между цветами осуществляется в строгой последовательности, но с быстрой скоростью, поэтому мастер должен тщательно контролировать процесс термообработки.

Шкала цветов побежалости стали

Окрас углеродистых деталей при соответствующих температурах указан в следующей шкале цветов побежалости стали:

Температура цветов побежалости для углеродистых сталей
ОкрасПределы температур, °С
Лимонный220 – 229
Желтый (цвет соломы)230 – 245
Золотой246 – 255
Земляной или коричневый256 – 264
Алый или красно-оранжевый265 — 274
Пурпурный275 – 279
Аметистовый280 – 289
Небесный290 – 294
Твиттера295 – 299
Индиго Крайола300 – 309
Светло-голубой310 – 329
Аквамариновый320 — 339

 

На заготовках из нержавеющей стали12Х18Н10Т, содержащей 18% хрома, 10% никеля и 1% титана (значения определены в ГОСТ 5632-2014), цвета побежалости образуются при иных температурах. Это обусловлено тем, что данный материал коррозийно-стойкий и жаропрочный. Поэтому при закалке и охлаждении мельчайшие частицы металлов и кислорода взаимодействуют медленнее, что препятствует образования оксидной пленки во время закалки и каления.

В следующей таблице цветов побежалости представлены особенности изменения цвета изделий из нержавеющей стали:

Температура цветов побежалости для нержавеющих сталей
ОкрасПределы температур,°С
Светло-соломенный300 – 399
Золотистый400 – 499
Земляной или коричневый500 – 599
Красный или пурпурный600 – 699
Синий или черный700 – 779

 

На поверхностях заготовок из нержавеющей стали могут появиться радужные полосы. Они могут появиться при нагревании изделия до температуры кипения (100 °С). Появление радужных следов обусловлено изменениями в кристаллической решетке металла. Радужный окрас на поверхности обрабатываемой заготовки не свидетельствуют о перегреве нержавеющей стали.

Как определить удельную теплоемкость

ChemTeam: как определить удельную теплоемкость

Как определить удельную теплоемкость вещества

Перейти к задачам теплообмена 1-10

Вернуться в меню термохимии


Пример № 1: Мы собираемся определить удельную теплоемкость металлической меди. Сейчас это уже делалось много раз, поэтому значение есть в справочниках. Мы сделаем вид, что это не так.

Очевидно, нам нужна чистая медь, поэтому мы берем ее небольшой кусочек.Допустим, мы используем 15,0 грамма. Форма значения не имеет.

Помещаем металлическую медь в открытый стакан, наполненный кипятком, и даем ему отстояться. Мы даем ему отстояться, пока вся медь не достигнет температуры кипящей воды. Мы знаем, какая температура, не так ли?

Это 100,00 ° C.

Теперь, как долго он находился в кипящей воде, не имеет значения, потому что мы предположим, что он просидел достаточно долго.

Теперь наступает настоящий ключевой шаг. Как можно быстрее вытаскиваем металл из кипящей воды и переносим в стакан на 100.0 мл более холодной воды, скажем, 25,00 ° C. Мы знаем это, потому что измерили температуру термометром.

Горячая медь остывает, а вода нагревается, пока они оба не достигнут одинаковой конечной температуры. Мы записываем это с помощью термометра и находим, что это 26,02 ° C. Теперь мы знаем два разных значения Δt. Один составляет 100,00 минус конечная температура (медь), а другой - конечная температура минус 25,00 (вода).

На этом этапе мы сделаем ключевое предположение, которое упростит нашу задачу.Это означает, что все тепло, теряемое медью, уходит в воду. На самом деле это не так. В реальном эксперименте теплопередача не будет 100%, и вы должны предпринять шаги, чтобы компенсировать эти потери. Мы их проигнорируем.

Вышеупомянутый абзац, когда он сформулирован как уравнение термохимии, выглядит следующим образом:

q медь = q вода

Путем подстановки получаем (значения меди слева, значения воды справа):

(масса) (Δt) (C p ) = (масса) (Δt) (C p )

Если подставить числа на место, получим:

(15.0 г) (73,98 ° C) (x) = (100,0 г) (1,02 ° C) (4,184 Дж г ¯ 1 ° C ¯ 1 )

Решение дает 0,384 Дж ¯ 1 ° C ¯ 1

Обратите внимание на довольно небольшой прирост температуры воды (с 25,00 до 26,02) и большое (для сравнения) изменение температуры (от 100 до 26,02) меди. Это типично для подобных задач.

Обратите внимание, что в приведенном выше расчете использовано 100,0 г воды, а далее над текстом указано 100,0 мл воды. Масса присутствующей воды определяется умножением объема на плотность.Поскольку плотность воды составляет 1,00 г / мл ¯ 1 , расчет выглядит следующим образом:

100,0 мл x 1,00 г мл ¯ 1

с ответом 100,0 г.


Пример № 2: Тот же текст, что и выше, только вместо меди на свинец и с другими числами.

Мы собираемся определить удельную теплоемкость металлического свинца. Сейчас это уже делалось много раз, поэтому значение есть в справочниках. Мы сделаем вид, что это не так.

Очевидно, нам нужен чистый свинец, поэтому мы берем его небольшой кусочек. Допустим, мы используем 49,51 грамма. Форма значения не имеет.

Помещаем провод в открытый стакан, наполненный кипятком, и даем ему отстояться. Даем настояться, пока весь свинец не достигнет температуры кипящей воды. Мы знаем, какая температура, не так ли?

Это 100,00 ° C.

Теперь, как долго он находился в кипящей воде, не имеет значения, потому что мы предположим, что он просидел достаточно долго.

Теперь наступает настоящий ключевой шаг. Как можно быстрее мы извлекаем металл из кипящей воды и переносим его в химический стакан, в котором содержится 50,0 мл более холодной воды, скажем, 24,40 ° C. Мы знаем это, потому что измерили температуру термометром.

Горячий свинец остывает, а вода нагревается, пока они не достигнут одинаковой конечной температуры. Мы записываем это с помощью термометра и находим, что это 27,20 ° C. Теперь мы знаем два разных значения Δt. Один составляет 100,00 минус конечная температура (опережение), а другой - конечная температура минус 24.40 (вода).

На этом этапе мы сделаем ключевое предположение, которое упростит нашу задачу. Это означает, что все тепло, теряемое свинцом, попадает в воду. На самом деле это не так. В реальном эксперименте теплопередача не будет 100%, и вы должны предпринять шаги, чтобы компенсировать эти потери. Мы их проигнорируем.

Вышеупомянутый абзац, когда он сформулирован как уравнение термохимии, выглядит следующим образом:

q свинец = q вода

Путем подстановки имеем (значения свинца слева, значения воды справа):

(масса) (Δt) (C p ) = (масса) (Δt) (C p )

Если подставить числа на место, получим:

(49.51 г) (72,8 ° C) (x) = (50,0 г) (2,8 ° C) (4,184 Дж г ¯ 1 ° C ¯ 1 )

Решение дает 0,1625 Дж ¯ 1 ° C ¯ 1 . Следуя правилу округления до пяти, окончательный ответ будет 0,162 Дж ¯ 1 ° C ¯ 1 .

Обратите внимание на довольно небольшое увеличение температуры воды (от 24,40 до 27,20) и очень большое изменение температуры (от 100 до 27,20) свинца. Это типично для подобных задач.

Обратите внимание, что 50.В приведенном выше расчете используется 0 г воды, а далее в тексте указано 50,0 мл воды. Масса присутствующей воды определяется умножением объема на плотность. Поскольку плотность воды составляет 1,00 г / мл ¯ 1 , расчет выглядит следующим образом:

50,0 мл x 1,00 г мл ¯ 1

с ответом 50,0 г.


Пример № 3: Мы собираемся определить удельную теплоемкость металла, используя экспериментальные данные. В этом эксперименте мы использовали калориметр «кофейная чашка» и собрали следующие данные:

Масса пустой чашки 2.31 г
Масса чашки + вода 180,89 г
Масса чашки + вода + металл 780,89 г
Начальная температура воды 17,0 ° С
Начальная температура металла 52,0 ° С
Конечная температура системы 27,0 ° С

Ключевое уравнение термохимии для решения этой проблемы:

q металл = q вода

Тогда, путем подстановки, мы имеем (значения металлов слева, значения воды справа):

(масса) (Δt) (C p ) = (масса) (Δt) (C p )

Нам нужно работать со значениями из таблицы данных, чтобы получить то, что нам нужно подставить в приведенное выше уравнение.

масса воды: 180,98 - 2,31 = 178,58 г

масса металла: 780,89 - 180,89 = 600,0 г

изменение температуры воды: 27,0 - 17,0 = 10,0 ° C

изменение температуры металла: 52,0 - 17,0 = 25,0 ° C

Если подставить числа на место, получим:

(600,0 г) (25,0 ° C) (x) = (178,58 г) (10,0 ° C) (4,184 Дж · г ¯ 1 ° C ¯ 1 )

Решение дает 0,498 Дж ¯ 1 ° C ¯ 1

Обратите внимание на начальную температуру металла (52.0 ° С). Это необычное значение, так как образец металла обычно нагревают путем погружения в кипящую воду, в результате чего обычная начальная температура металла составляет 100,0 ° C или около нее.

Часто для решения задач такого рода требуется не граммы, а миллилитры воды. Масса присутствующей воды определяется умножением объема на плотность. Поскольку плотность воды составляет 1,00 г / мл ¯ 1 , расчет выглядит следующим образом:

мл x 1,00 г мл ¯ 1

с тем же числовым значением, только с граммами в качестве единицы измерения, а не с мл.


Пример № 4: Кусок металла массой 59,047 г нагревали до 100,0 ° C и затем помещали в 100,0 мл воды (первоначально при 23,7 ° C). Металлу и воде позволяли достичь равновесной температуры, которая составила 27,8 ° C. Предполагая, что в окружающую среду не теряется тепло, рассчитайте удельную теплоемкость металла.

q металл = q вода

(масса) (Δt) (C p ) = (масса) (Δt) (C p )

(59.047 г) (72,2 ° C) (x) = (100,0 г) (4,1 ° C) (4,184 Дж г ¯ 1 ° C ¯ 1 )

x = 0,402 Дж г ¯ 1 ° C ¯ 1


Пример № 5: Кусок металла весом 25,6 г был взят из стакана с кипящей водой при 100,0 ° C и помещен непосредственно в калориметр, содержащий 100,0 мл воды при 25,0 ° C. Теплоемкость калориметра 1,23 Дж / К. Учитывая, что конечная температура при тепловом равновесии составляет 26,2 ° C, определяют удельную теплоемкость металла.

Решение:

1) Мы знаем это:

q потеряно, металл = q получено

2) Однако энергию получают два разных объекта (вода и сам калориметр). Следовательно:

q потеряно, металл = q получено, вода + q получено, калориметр

3) Подставляя, имеем:

(масса) (Δt) (C p, металл ) = (масса) (Δt) (C p, вода ) + (Δt воды) (постоянная калориметра)

4) Расстановка ценностей и решение:

(25.6 г) (73,8 ° C) (x) = (100,0 г) (1,2 ° C) (4,184 Дж / г ° C) + (1,2 ° C) (1,23 Дж / K)

x = 0,266 Дж / г ° C

Комментарий №1: ° C и K отменяются в этом случае, потому что (1) один ° C соответствует размеру одного K и (2) 1,2 ° C - это разница температур, а не температура 1,2 ° C.

Комментарий № 2: мы могли бы предположительно идентифицировать металл как ниобий, основываясь на его удельной теплоемкости. Глянь сюда.


Пример № 6: Когда 12,29 г мелкодисперсной латуни при 95.0 ° C быстро размешивают с 40,00 г воды при 22,0 ° C в калориметре, температура воды повышается до 24,0 ° C. Найдите удельную теплоемкость латуни.

Решение:

1) Используем следующую удельную теплоемкость воды:

4186 Дж кг ¯ 1 К ¯ 1

2) Определите энергию для нагрева воды:

q = (масса) (изменение температуры) (удельная теплоемкость)

q = (0,04000 кг) (2,0 К) (4186 Дж кг ¯ 1 К ¯ 1 ) = 334.88 Дж

3) Количество энергии, теряемой латунью при охлаждении, равно количеству, поглощаемому водой:

q = (масса) (изменение температуры) (удельная теплоемкость)

334,88 Дж = (0,01229 кг) (71,0 К) (x)

x = 384 Дж кг ¯ 1 K ¯ 1

или, если хотите, 0,384 Дж г ¯ 1 ° C ¯ 1


Пример № 7: Когда 450 г дроби при температуре 100,0 ° C быстро выливается в отверстие в глыбе льда при температуре 0 ° C.00 ° C, тает 25,0 г льда. Какова удельная теплоемкость металла?

Решение:

Поскольку остается лед, температура жидкой воды остается 0,00 ° C.

(25,0 г) (334,166 Дж / г) = 8354,15 Дж (количество тепла, теряемого металлической дробью)

q = (масса) (Δt) (удельная теплоемкость)

8354,15 Дж = (450. г) (100,0 ° C) (C p )

C p = 0,186 Дж г ¯ 1 ° C ¯ 1 (до трех сигнатур)


Перейти к задачам удельной теплоемкости 1-10

Вернуться в меню термохимии

.

Праймер для микроскопии молекулярных выражений: свет и цвет


Цветовая температура

Модель цветовой температуры основана на соотношении между температурой теоретического стандартизированного материала, известного как излучатель черного тела , и распределением энергии излучаемого им света, когда температура излучателя переводится от абсолютного нуля к все более высоким температурам. Как следует из названия, излучатели черного тела полностью поглощают все излучение без какой-либо передачи или отражения, а затем повторно излучают всю падающую энергию в виде непрерывного спектра света, представляющего все частоты в электромагнитном спектре.Хотя радиатора черного тела на самом деле не существует, поведение многих металлов очень похоже на поведение теоретического радиатора.

Представьте, что радиатор черного тела нагревается до температуры замерзающей воды, равной 273 кельвина (или К, ), нулю градусов Цельсия или 32 градусам Фаренгейта. Явной разницы во внешнем виде радиатора нет. Затем черное тело нагревают до температуры кипящей воды: 373 кельвина, 100 градусов по Цельсию или 212 градусов по Фаренгейту.Тем не менее, никаких изменений внешнего вида не происходит. Однако, если черное тело продолжать нагревать, оно начнет светиться и излучать собственный свет. Когда температура достигнет 3200 кельвинов, излучатель будет излучать свет с диапазоном длин волн видимого света, эквивалентным цветовой температуре спектра, производимого вольфрамовой нитью, типичного для ламп микроскопов. Нагревание черного тела до еще более высоких температур приведет к излучению широкого спектра цветов, характер которых зависит от температуры.

Абсолютная температура радиатора черного тела выражается в кельвинах (обычно сокращенно K , без ссылки на градусы), что эквивалентно градусам Цельсия плюс 273 градуса. Например, 1000 кельвинов (или K) равняются 727 градусам Цельсия. Следовательно, мы можем определить цветовую температуру источника света как значение абсолютной температуры излучателя черного тела, когда цветовой спектр излучателя или цветность совпадает со спектром цвета источника света.В случае люминесцентных ламп, которые могут только приблизительно оценить цветность черного тела, скорректированный член , коррелированная цветовая температура применяется через вычисленное значение цветности.

Используя черный металлический горшок в качестве модели радиатора черного тела (см. Рисунок 1), изменения цвета сначала проявляются, когда горшок начинает светиться тускло-красным при нагревании до температуры около 900 К. При повышении температуры до В диапазоне от 1500 К до 2000 К горшок меняет цвет от желтоватого до ярко-красного.При дальнейшем повышении температуры до диапазона выше 3000 К цвет преобразуется в желто-белый (цветовая температура вольфрамовой нити), а при 5000 К и выше у дна горшка появляется голубовато-белый цвет ( цветовая температура дневного света). Постепенное повышение температуры черного тела смещает большую часть излучаемого света в области более высоких частот (более короткие длины волн) видимого светового спектра.

Интерактивное учебное пособие по Java

При исследовании явлений цветовой температуры следует учитывать два важных момента.Значение цветовой температуры источника света относится только к внешнему виду источника, но не обязательно описывает эффект, который этот источник будет оказывать на фотографии или цифровые изображения. Кроме того, цветовая температура не принимает во внимание спектральное распределение источника видимого света. В случаях, когда источник света, такой как люминесцентная лампа, дуговая горелка, лазер или газоразрядная лампа, не имеет спектрального распределения, аналогичного спектральному распределению излучателя черного тела, его цветовая температура сама по себе не является надежным средством выбор подходящих фильтров или создание справочных таблиц для корректировок цветового баланса.Следовательно, хотя два разных источника света могут быть описаны как имеющие одинаковую цветовую температуру, экспонированные фотографические эмульсии или цифровые изображения, не имеющие надлежащего баланса белого , настройки базовой линии могут по-разному реагировать на источники. При использовании люминесцентных ламп или аналогичных источников света часто необходимо сравнение чувствительности и спектрального выхода по длине волны для определения правильных фильтров для баланса цветовой температуры.

Концепция цветовой температуры очень важна в традиционной фотографии, где эмульсии пленки должны быть сбалансированы для точной передачи цвета с использованием различных источников света.Например, пленки, предназначенные для использования на улице при обычном дневном свете, флуоресцентном и импульсном освещении, сбалансированы во время производства для цветовой температуры 5500 K, в то время как пленки, предназначенные для использования вольфрамовых ламп в помещении, сбалансированы для цветовой температуры от 3200 K до 3400 K. • Среднее значение цветового спектра солнца в 5500 K меняется в разные периоды дня, а также зависит от сезона и широты. Ранним утром и поздним вечером цветовая температура упадет до 5000 K и ниже, что приведет к сдвигу цвета, что приводит к более теплым (красноватым) цветопередачам, известным некоторым фотографам как «золотые часы».Хотя этот широкий разброс цветовой температуры не критичен для приложений оптической микроскопии, он указывает на колебания, которые необходимо учитывать в общих сценариях фотографии и фотографического освещения.

Большинство лампочек, которые используются для внутреннего освещения, имеют ту или иную форму вольфрамовой нити накала (за исключением люминесцентных ламп) и излучают спектр длин волн с центром в области цветовой температуры 3200 К. Обычные люминесцентные лампы для внутреннего освещения имеют диапазон цветовой температуры от 4000 до 5000 К, что более близко соответствует условиям дневного освещения.Использование пленок со сбалансированным дневным светом при вольфрамовом освещении сместит все цветовые тона в сторону явно желтого оттенка. Точно так же использование пленок со сбалансированным вольфрамом при дневном освещении сместит цветовые тона в сторону более голубого оттенка. Все основные производители пленки имеют одну или несколько пленок 3200 K, доступных в формате прозрачности 35 мм. Прозрачная пленка предпочтительнее цветной негативной по нескольким причинам. Во-первых, все цветные негативы сбалансированы по цвету для 5500 K, и во время печати с ними нужно работать, чтобы избежать желтого оттенка, упомянутого выше.Большинство фотопроцессоров не могут (или не будут) давать удовлетворительные результаты с микрофотографиями на цветной негативной пленке. Кроме того, контрастность и насыщенность цвета прозрачной пленки не может сравниться с цветной негативной пленкой.

Фотографии клоунов, представленные на рисунке 2, иллюстрируют правильное использование цветового баланса между пленочными эмульсиями и источниками освещения. Клоун в центре (рис. 2 (b)) был сфотографирован при естественном солнечном свете с использованием сбалансированного дневного света (5500 K) Fujichrome Velvia.Используя ту же пленку, клоун слева (рис. 2 (а)) был сфотографирован при вольфрамовом освещении. Обратите внимание, что все оттенки смещены в сторону более длинных волн, и все изображение имеет отчетливый желтый оттенок. Клоун справа (рис. 2 (c)) был сфотографирован при естественном солнечном свете, но на этот раз пленка была сбалансирована по вольфрамовой смеси (3200 K) Fujichrome 64T. В этих условиях изображение имеет общий синий оттенок и выглядит очень неестественно. Тщательно согласовывая условия освещения с пленочной эмульсией, большинство фотографов могут легко делать красивые изображения, точно воспроизводящие реальные цвета объекта.

Подробная диаграмма цветовой температуры (см. Таблицу 1) может быть ценным ресурсом, помогающим проиллюстрировать диапазон цветов, создаваемых внутренними (искусственными) и внешними (естественный солнечный свет) источниками света. Значения, падающие ниже 3500 K, обычно считаются находящимися в диапазоне tungsten , и нейтральные цвета при таком освещении часто кажутся более красными ( теплее ), чем при естественном дневном свете. При цифровой обработке изображений с использованием видеоламп и ПЗС-датчиков цветовая температура становится менее важной, поскольку цифровые технологии устраняют необходимость в фотопленках и присущей им чувствительности к цветовой температуре.Однако электронное оборудование, используемое для захвата цифровых изображений, должно содержать функции, позволяющие регулировать настройку баланса белого, чтобы установить базовую линию для цветовой температуры.

Принятое соглашение для оценки источников света в отношении требований к фильтрам для регулировки цветового баланса использует обратную величину цветовой температуры, которая обозначается как микровзаимодействующих градусов (или майредов , умноженных на миллион). .Этот количественный подход полезен, потому что данная сумма взаимных единиц приблизительно соответствует одной и той же разнице в цвете для большинства источников света, излучающих в видимом спектре (в диапазоне от 1000 K до 10 000 K). Например, фильтр преобразования цвета, который приводит к снижению цветовой температуры на 100 К в источнике света на 3200 К, приведет к снижению примерно на 1000 К в источнике света на 10000 К. Хотя разница цветовой температуры между преобразованием источников света 10000 K и 3200 K составляет 1000 K и 100 K соответственно, фактическая разница в фильтрации практически такая же, по сравнению с модулями майреда (10 против 11 майредов).

Совсем недавно Kodak и другие компании использовали термин взаимных мегакельвинов ( 1 / MK ) для замены майредов. Величины цветовой температуры, выраженные в обратных мегакельвинах, имеют то же значение, что и майреды, но число определяется, сначала выражая цветовую температуру в мегакельвинах ( 1 MK = 1 000 000 K ) и принимая обратную величину.

Цветовые температуры обычных источников света
Источники дневного света Цветовая температура
(K)
Мансардное окно 12000 до 18000
Пасмурное небо 7000
Полдень, солнце / ясное летнее небо от 5000 до 7000
Полдень Солнце / Зимнее ясное небо 5500 до 6000
Фотографический дневной свет 5500
Полдень, солнечный свет
(дата зависит)
4900 до 5800
Средний солнечный свет в полдень
(Северное полушарие)
5400
Солнечный свет на высоте 30 градусов 4500
Солнечный свет на высоте 20 градусов 4000
Солнечный свет на высоте 10 градусов 3500
Восход и закат 3000
Искусственные источники Цветовая температура
(K)
Белый светодиод 6500 до 9500
Электронная вспышка 5500 до 6500
Ксеноновая горелка 6000
Углеродная дуга белого пламени 5000
Тепло-белые люминесцентные лампы 4000
Лампы-вспышки с алюминиевым наполнением
(M2, 5 и 25)
3800
500 Вт 3400 K Photoflood 3400
12 В / 100 Вт
Вольфрам-галоген, 9 В
3200
12 В / 50 Вт
Вольфрам-галоген, 9 В
3200
Бытовая лампа 100 Вт 2900
Бытовая лампа 40 Вт 2650
Газовый свет 2000 по 2200
Свечи
(британский стандарт)
2900

Таблица 1

Важный вопрос для микроскописта - как обеспечить, чтобы цветовая температура света, достигающего пленки или датчика изображения, соответствовала цветовой температуре пленки или попадала в диапазон цифровых справочных таблиц.Цветовая температура света, излучаемого нагретой катушкой вольфрамово-галогенной лампы, зависит от напряжения, подаваемого на лампу для нагрева ее нити. Вольфрамовые и вольфрамово-галогенные лампы излучают непрерывного спектра энергии, что проявляется в относительно постоянной выходной мощности для каждой длины волны. Большая часть энергии, излучаемой этими лампами, находится в длинноволновой части спектра (красный и выше), и впоследствии они выделяют огромное количество тепла, которое не используется для освещения.Фактически, около 90 процентов энергии, излучаемой вольфрамовыми и вольфрамово-галогенными лампами, выделяется в виде инфракрасного излучения и тепла, которое не способствует освещению в видимой области. Ультрафиолетовый, видимый и инфракрасный спектр типичной вольфрамовой лампы показан на рисунке 3 для трех конкретных цветовых температур. Обратите внимание, что спектральные распределения одинаковы для каждой цветовой температуры, причем соотношение синего к красному увеличивается по мере увеличения цветовой температуры за счет увеличения напряжения, подаваемого на лампу.

В Таблице 1 указана цветовая температура нескольких распространенных ламп микроскопов и множества других источников света, обеспечивающих естественное или искусственное освещение. Для вольфрамовых и вольфрамово-галогенных ламп, чем больше уставка напряжения понижающего трансформатора микроскопа, тем выше цветовая температура излучаемого света. При повышении напряжения белый свет становится более голубоватым; по мере снижения напряжения свет становится более красновато-желтым. После того, как напряжение для цветной микрофотографии или цифрового изображения было правильно установлено, регулятор напряжения больше не используется для регулировки яркости, поскольку такая регулировка повлияет на цветовую температуру пленки или баланс белого на цифровом датчике изображения.Белые светоизлучающие диоды высокой и сверхвысокой интенсивности были недавно представлены в качестве источников света для оптической микроскопии и имеют цветовую температуру в диапазоне от 6500 K до 9500 K, конкурируя с дневным светом (см. Таблицу 1).

Тест на правильно сбалансированный свет, соответствующий дизайну пленки или справочной таблице цифровой камеры, заключается в том, чтобы чистый фон микрофотографии или цифрового изображения казался белым. Голубоватый фон указывает на слишком высокую цветовую температуру, а желтоватый фон означает слишком низкую цветовую температуру (см. Рисунки 2 и 7).Чтобы облегчить получение правильных настроек для микрофотографии или цифрового изображения, многие современные микроскопы имеют кнопку фотоэдс , которая при нажатии автоматически устанавливает 12-вольтовую 100-ваттную галогенную лампу на 9 вольт или галогенную лампу 6 вольт 20 ватт на От 5 до 6 вольт для получения света примерно 3200 K. Хотя наиболее распространенные лампы (12 вольт, 100-ваттная галогенная; или 6-вольтная, 20-ваттная или 30-ваттная галогенная) могут иметь цветовую температуру, близкую к 3200 K, ни одна из этих ламп (кроме ксеноновой и ртутной) не может излучать свет, подходящий для пленок со сбалансированным дневным светом.Чтобы создать свет, имитирующий качество дневного света, на световом пути должен быть установлен цветной преобразовательный фильтр либо на световом отверстии микроскопа, либо во встроенном держателе.

Фильтры преобразования цвета и балансировки

Наиболее распространенной разновидностью преобразовательных фильтров (создающих большие скачки цветовой температуры) является фильтр Kodak 80A (от 3200 K до 5500 K) или родственные ему серии фильтров 80B, 80C, 80D (см. Рисунок 4). Для микроскопов Olympus эквивалентный фильтр со сбалансированным дневным светом называется LBD-фильтром, а для микроскопов Nikon этот фильтр называется NCB-фильтром.Преобразовательные фильтры Kodak серии 80 отображают максимум поглощения с центром в области 600-650 видимого спектра, который включает большую часть желтой и красной длин волн. Фильтр 80A имеет самый высокий коэффициент ослабления и, таким образом, поглощая больше красного и желтого света, будет производить наибольший сдвиг эффективной цветовой температуры, за ним следуют фильтры 80B, 80C и 80D.

Для небольшого увеличения цветовой температуры можно использовать голубые фильтры Kodak серии 82. И наоборот, для небольших перепадов цветовой температуры используются светло-желтые фильтры Kodak серии 81.При попытке преобразовать цветовую температуру источника света микроскопа со сбалансированным дневным светом, такого как ксеноновая лампа или импульсная лампа, для использования с цветной пленкой со сбалансированным вольфрамом, вставляется один из подходящих желтых фильтров Kodak серии 85. Хотя гораздо практичнее использовать микроскоп, оборудованный вольфрамово-галогенным источником света, особенно для критической микрофотографии, эти фильтры будут служить в тех случаях, когда невозможно использовать другие лампы (например, микроскопы, оснащенные дуговой горелкой или вспышкой). трубки).

Фильтры «тонкой настройки» (Kodak серии 81, 82 и аналогичные фильтры), полезные для выполнения небольших корректировок (от 100 до 600 K) цветовой температуры, называются фильтрами балансировки цвета в отличие от цветных фильтров преобразования , которые вызывают большие изменения (несколько тысяч кельвинов) цветовой температуры. Номограмма цветовой температуры может определить соответствующий выбор фильтра, необходимый для преобразования известной начальной цветовой температуры в желаемую цветовую температуру (Рисунок 5).Чтобы использовать этот тип графика, линейка с прямым краем помещается на цветовую температуру исходного источника и поворачивается, чтобы установить желаемую цветовую температуру. Область, где линейка пересекает центральную ось, определяет фильтр, необходимый для преобразования цвета. Более удобный метод определения подходящего фильтра преобразования цветовой температуры для настройки цветового баланса использует калькулятор преобразования цветовой температуры, который можно найти в различных справочных томах по данной теме.

Светло-голубые фильтры Kodak серии 82 (рис. 6) полезны для небольшого постепенного увеличения цветовой температуры источников света, обеспечивающих цветовой баланс от 3200 K до 3400 K. Фильтры этого типа не работают. фактически изменяют цветовую температуру источника света, но они полезны для имитации более высокой цветовой температуры в целях микрофотографии. В этой серии четыре фильтра: 82, 82A, 82B и 82C (см. Рисунок 6 для профилей пропускания в видимой области), и каждый последующий фильтр в серии повышает цветовую температуру на дополнительные 100 К.Например, если цветовая температура источника света составляет 3000 K (часто встречается в старых микроскопах с вольфрамовой лампой), микроскопист может отрегулировать видимую цветовую температуру до 3200 K с фильтром 82A для использования с вольфрамовой сбалансированной пленкой типа B. или до 3400 K с фильтром 82C для использования с пленкой типа A. Эти фильтры должны быть неотъемлемой частью набора инструментов любого фотографа.

В ситуациях, когда цветовая температура источника света слишком высока для конкретной пленки, Kodak предлагает фильтры серии 81 (рис. 6).Эти фильтры имеют светло-желтый цвет и создают имитацию постепенного снижения цветовой температуры аналогичным, но противоположным образом, по сравнению с фильтрами серии 82. Поскольку цветовая температура в источниках света микроскопов редко бывает слишком высокой, эти фильтры редко используются в микрофотографии. Исключением является применение фильтров серии 81 для точной настройки микрофотографий, сделанных на пленке со сбалансированным вольфрамом, при использовании источника дневного света, такого как ксеноновая лампа или электронная импульсная лампа.

Некоторые микроскопы оснащены фильтром, называемым , синим фильтром . Этот фильтр не предназначен для микрофотографии, он предназначен для создания серо-голубого фона в поле зрения для комфортного наблюдения. Всегда удаляйте фильтры дневного синего цвета во время сеансов микрофотографии и цифровой обработки изображений или при попытке точной настройки источника света с помощью фильтров балансировки цвета.

Фильтры балансировки цвета и фильтры преобразования цвета можно приобрести в виде стеклянных фильтров различного диаметра или в виде относительно недорогих фильтров Kodak Wratten, которые доступны в тонких, лакированных желатиновых квадратах размером 2 дюйма или 3 дюйма.Фильтры Wratten производятся путем растворения подходящих органических красителей в жидком желатине и покрытия поверхности оптической стеклянной пластины тонкой пленкой раствора. После высыхания желатиновая пленка снимается со стеклянной пластины и покрывается лаком. Изготовленные таким образом желатиновые фильтры имеют толщину 0,1 миллиметра и 0,01 миллиметра и демонстрируют равномерное распределение толщины по ширине, что делает их пригодными для точной работы в оптической микроскопии с незначительным влиянием на качество изображения и практически без увеличения длины оптического пути.

В современных микроскопах, в которых используются вольфрамово-галогенные лампы, цветовая температура, создаваемая лампой, обычно очень близка к 3200 К, но часто снижается с возрастом. В более старых микроскопах, в которых может использоваться ряд различных 6- или 12-вольтовых вольфрамовых или вольфрамово-галогенных ламп от различных производителей, цветовая температура часто отличается (иногда заметно) от 3200 К. В этом случае фактическая цветовая температура источника света обычно неизвестна. Другими факторами, которые могут повлиять на цветовую температуру, являются оптическое поглощение, диффузия от фильтров и отражения в оптической системе микроскопа и системе освещения.Когда возникает любое из этих обстоятельств, цветовая температура освещения на плоскости пленки или поверхности цифрового датчика изображения может заметно отличаться (до 200 K) от температуры, излучаемой лампой. Обычно изменения цветовой температуры, вызванные артефактами в оптической системе микроскопа, имеют тенденцию к снижению (а не к повышению) цветовой температуры.

На практике микроскописты обычно определяют правильные фильтры для регулировки цветовой температуры методом проб и ошибок, особенно при попытке преобразовать освещенность из неизвестного значения около 3200 К в 5 500 К для пленок, сбалансированных по дневному свету.Хорошей отправной точкой для микроскопов с вольфрамовыми или вольфрамово-галогенными лампами являются свето-балансные фильтры Kodak серии 82. Эти фильтры имеют спектры поглощения, которые отображают максимумы с относительно высокими коэффициентами экстинкции в области 625-700 нанометров (см. Рисунок 6), которая покрывает большую часть желтых и красных длин волн видимого спектра. Поглощая более высокий процент падающих на фильтр длинных (красных) видимых волн, фильтры Kodak серии 82 могут повышать эффективную цветовую температуру света.

Фильтры серии 81 способны снижать эффективную цветовую температуру света за счет поглощения длин волн в синей (350-500 нанометров; рис. 6) области видимого спектра. Максимум поглощения на 400 нанометров возникает для каждого из фильтров серии 81, причем коэффициент экстинкции для этого максимума периодически увеличивается по мере увеличения плотности фильтра от фильтра 81 до фильтра 81EF. Каждое постепенное увеличение коэффициента ослабления соответствует изменению цветовой температуры примерно на 100 К.Такое же последовательное увеличение коэффициента экстинкции наблюдается в фильтрах серии 82, что также соответствует изменению цветовой температуры на 100 К для этой серии фильтров.

Если начальная цветовая температура неизвестна, необходимо провести серию тестов (во многом как брекетинг экспозиции в фотографии), чтобы определить точную степень фильтрации, необходимую для приведения источника света микроскопа в желаемый баланс. При использовании пленки со сбалансированным вольфрамом не следует добавлять другие фильтры, но при использовании пленки со сбалансированным дневным светом необходимо вставить фильтр Kodak 80A, Olympus LBD или Nikon NCB в световой тракт до экспериментов с фильтрами Kodak серии 82 для тонкой очистки. -Настройка цветовой температуры.

Интерактивное учебное пособие по Java

Некоторые фотомикрографические камеры более высокого класса (Olympus PM-20 и PM-30) имеют дополнительный измеритель цветовой температуры, который можно использовать для считывания цветовой температуры, когда на пути света размещаются различные фильтры, даже при низком уровне освещенности. Шкала на светодиодах ( LED ) указывает контрольную точку, относительно которой будет откалибровано показание.Модуль цветовой температуры Olympus будет измерять цветовую температуру в диапазоне от 2500 K до 10 000 K. Измерения цветовой температуры проводятся при временном удалении образца с пути прохождения света. Несмотря на свою дороговизну, этот ценный вариант позволяет легко определить точную цветовую температуру.

Несколько мест можно использовать для добавления фильтров балансировки цвета на оптический путь микроскопа, но эти фильтры всегда следует добавлять где-то между источником света и конденсатором подэтапа.Некоторые микроскопы оснащены фильтрующим лотком между фонарем и полевой линзой, который может содержать диффузионные фильтры, теплопоглощающие фильтры и фильтры цветокоррекции. Новые микроскопы часто имеют встроенный преобразовательный фильтр дневного света ( LBD для Olympus и NCB для Nikon), расположенный в основании микроскопа, который можно переключать в оптический путь и из него. Многие старые микроскопы имеют фильтрующий лоток, встроенный в основание конденсатора подэтапа, который может содержать один или несколько фильтров цветокоррекции.Чтобы избежать появления грязи и дефектов на поверхности фильтра, отображаемых в плоскости образца, необходимо уделять особое внимание размещению фильтров на достаточном расстоянии от полевой диафрагмы или любых других сопряженных плоскостей, формирующих изображение.

Калибровка баланса белого в цифровом изображении

Как обсуждалось ранее, на цветовой баланс цифрового изображения сильно влияет спектр длин волн, собранный датчиком изображения CCD или CMOS, независимо от того, установлен ли датчик в камере, телескопе, лазерной скамье или микроскопе.В цветных цифровых камерах, в которых используются эти твердотельные устройства, часто требуется ряд настроек баланса для получения приемлемых цветных изображений, соответствующих цветовой температуре источника освещения.

Человеческий глаз легко приспосабливается к изменяющимся условиям освещения, чтобы идентифицировать белый объект как белый, даже когда окружающая интенсивность и цветовая температура колеблются. Цифровые камеры, напротив, требуют тщательного изучения и регулировки амплитуд красного, зеленого и синего ( RGB ) сигналов, чтобы получить аналогичные результаты.Большинство цифровых камер требуют измерения и регулировки цветовой температуры, чтобы гарантировать, что белый объект записывается как белый, и чтобы гарантировать, что другие цвета находятся в допустимых пределах. Этот процесс часто называют настройкой баланса белого и является программным и / или аппаратным вариантом на многих цифровых камерах.

Чтобы проиллюстрировать эту точку зрения, на рисунке 7 представлен типичный пример ошибок цветовой температуры (или цветового баланса) в цифровых изображениях, полученных с помощью микроскопа.Светлопольное изображение окрашенной ткани Lumbricus terrestris (обыкновенного дождевого червя) было получено до и после настройки справочных таблиц баланса белого. Перед настройкой баланса белого (рис. 7 (a)) изображение имеет общий зеленый оттенок, который смягчает пятно эозина и гематоксилина и маскирует цвет фона (который должен выглядеть белым или светло-нейтральным серым). После настройки справочных таблиц баланса белого микроскопа яркие цвета пятен лишены какого-либо оттенка и показывают равномерное распределение в ткани (рис. 7 (b)).Кроме того, фон был изменен на очень светлый нейтральный цвет, который обычно наблюдается при визуализации образцов при освещении светлым полем.

Наилучшая коррекция баланса белого часто достигается, когда цифровая камера направлена ​​на белую карту, а не на цветной объект, или если образец полностью удален со столика микроскопа, чтобы получить равномерно освещенный фон. Установка баланса белого с установленным образцом может привести к тому, что изображения приобретут цветовой оттенок, что может серьезно ухудшить контраст изображения и привести к тому, что цвета будут отличаться от цветов объекта или образца.Кроме того, изображения, просматриваемые в поляризованном свете, дифференциальном интерференционном контрасте, флуоресценции или других методах повышения контрастности, могут представлять большие трудности при настройке цветового баланса. Обычно это происходит, когда фон приобретает оттенок из-за оптической конфигурации камеры или микроскопа. Например, когда в микроскопии поляризованного света между поляризатором и анализатором вставляется пластина замедления первого порядка, все поле обзора становится пурпурным, что очень затрудняет настройку баланса белого или черного.Аналогичный эффект наблюдается при дифференциальной интерференционно-контрастной микроскопии. Во многих случаях значение баланса черного установить намного проще, что приводит к гораздо более резким изображениям с угольно-черным фоном и значительному улучшению общей контрастности изображения.

Интерактивное учебное пособие по Java

Современные бытовые и научные системы цифровых камер на основе ПЗС обычно содержат эталонную схему, которая содержит схему цифрового сигнального процессора ( DSP ), предназначенную для электронной регулировки цветового баланса изображений, записываемых датчиком.Схема обработки обеспечивает серию справочных таблиц, которые используются программным обеспечением для настройки красного, зеленого и синего сигналов, чтобы достичь надлежащего цветового баланса для определенной интенсивности освещения и цветовой температуры. Часто справочные таблицы содержат информацию о вольфрамово-галогенных лампах (с различными цветовыми температурами), ртутных и ксеноновых дуговых горелках, импульсных лампах, светоизлучающих диодах и других распространенных источниках освещения. Система RGB - одна из основных цветовых моделей, используемых для определения и представления цветов в камерах и программном обеспечении с компьютерным управлением.Белый цвет получается путем объединения равных частей всех трех цветов (красного, зеленого и синего) на уровне 100 процентов. Регулировку цветовой температуры можно легко выполнить, отрегулировав уровень интенсивности одного или нескольких из этих основных цветов.

В дополнение к системе камеры компьютер или видеомонитор, используемый для просмотра изображений, часто требует соответствующей регулировки цветовой температуры, чтобы соответствовать информации о цвете, собранной цифровой камерой. Многие программные пакеты содержат алгоритм точки белого , который позволяет настроить программное обеспечение в соответствии с цветовой температурой, но часто приходится настраивать и оборудование.Компьютерные мониторы обычно имеют внешние настройки, которые позволяют пользователю переключаться между несколькими вариантами цветовой температуры в диапазоне от примерно 9000 K до 5000 K. Эти настройки могут быть изменены для соответствия стандартным условиям просмотра и для того, чтобы изображение на экране действительно отображалось. представляет собой снимок, сделанный камерой.

В заключение, отсутствие надлежащего баланса цветовой температуры между источником света микроскопа и пленочной эмульсией или датчиком изображения является наиболее частой причиной неожиданных цветовых сдвигов при микрофотографии и цифровой визуализации.Если цветовая температура источника света слишком низкая для пленки, микрофотографии будут иметь общий желтоватый или красноватый оттенок и будут выглядеть теплыми . С другой стороны, когда цветовая температура источника света слишком высока для пленки, микрофотографии будут иметь синий оттенок и будут выглядеть холодно . Степень несоответствия будет определять степень этих цветовых сдвигов, при этом большие расхождения приводят к крайним вариациям цветовых вариаций. Возможно, лучший пример - пленка дневного света, используемая в микроскопе, оборудованном вольфрамово-галогеновым источником освещения без использования фильтров балансировки цвета.В этом случае микрофотографии будут иметь довольно большой сдвиг цвета в сторону более теплых красноватых и желтоватых оттенков. Какими бы проблематичными ни казались эти цветовые сдвиги, они всегда легко исправляются правильным использованием фильтров преобразования и балансировки света.

Соавторы

Мортимер Абрамовиц - Olympus America, Inc., Two Corporate Center Drive., Мелвилл, Нью-Йорк, 11747.

Томас Дж.Fellers и Майкл У. Дэвидсон - Национальная лаборатория сильных магнитных полей, 1800 г. Ист. Пол Дирак, доктор философии, Университет штата Флорида, Таллахасси, Флорида, 32310.


НАЗАД К ЦВЕТОВОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ

Вопросы или комментарии? Отправить нам письмо.
© 1998-2019, автор - Майкл В. Дэвидсон и Государственный университет Флориды. Все права защищены. Никакие изображения, графика, сценарии или апплеты не могут быть воспроизведены или использованы каким-либо образом без разрешения владельцев авторских прав.Использование этого веб-сайта означает, что вы соглашаетесь со всеми Правовыми положениями и условиями, изложенными владельцами.
Этот веб-сайт поддерживается нашей командой
по графике и веб-программированию
в сотрудничестве с оптической микроскопией в Национальной лаборатории сильного магнитного поля
.
Последнее изменение: пятница, 13 ноября 2015 г., 14:18
Счетчик доступа с 1 июня 1998 г .: 73146
Для получения дополнительной информации о производителях микроскопов,
используйте кнопки ниже для перехода на их веб-сайты:
.

ChemTeam: Как определить удельную теплоемкость: Задача 1

ChemTeam: Как определить удельную теплоемкость: Задача 1-10

Как определить удельную теплоемкость вещества
Задачи № 1 - 10

Перейти к руководству по удельной теплоемкости

Вернуться в меню термохимии


Задача № 1: Предположим, что кусок железа массой 21,5 г при температуре 100,0 ° C упал в изолированный контейнер с водой. Масса воды 132,0 г, ее температура перед добавлением железа 20.0 ° С. Какая будет конечная температура системы? Удельная теплоемкость железа составляет 0,449 кДж / кг К.

Решение:

1) Поскольку

q потеряно, металл = q получено, вода

пишем

(масса) (Δt) (C p, металл ) = (масса) (Δt) (C p, вода )

2) Подстановка:

(21,5) (100 - x) (0,449) = (132,0) (x - 20) (4,184)

Некоторые пояснения:

а) 100 - x Δt для металла; он начинается со 100.0 ° C и падает до неизвестного конечного значения.
б) x - 20 - Δt для воды; она начинается с 20,0 ° C и возрастает до неизвестного конечного значения.
c) Поскольку и металл, и вода имеют одно и то же конечное значение, нам нужно использовать только одно неизвестное для двух выражений Δt.

3) Немного алгебры:

(2150 - 21,5x) (0,449) = (132x - 2640) (4,184)

965,35 - 9,6535x = 552,288x - 11045,76

561,94 15x = 12011,11

На 3 сиг-инжира ответ 21.4 ° С.


Задача № 2: Образец неизвестного металла весом 12,48 г, нагретый до 99,0 ° C, был затем погружен в 50,0 мл воды с температурой 25,0 ° C. Температура воды поднялась до 28,1 ° C. При условии отсутствия потерь энергии в окружающей среде:

1. Сколько джоулей энергии поглотила вода?
2. Сколько джоулей энергии потерял металл?
3. Какова теплоемкость металла?
4. Какова удельная теплоемкость металла?

Решение:

1) q = (50.0 г) (3,1 ° C) (4,184 Дж г ¯ 1 ° C ¯ 1 ) = 648,52 Дж

2) 648,52 Дж

3) 648,52 Дж / 70,9 ° C = 9,147 Дж / ° C

4) 9,147 Дж / ° C разделить на 12,48 г = 0,733 Дж г ¯ 1 ° C ¯ 1

Комментарий №1: в этом вопросе не используется q потерянный = q полученный формулировка других вопросов. Это потому, что вопрос разбит на четыре части. Обратите внимание, что части (1) и (2) эквивалентны q потерянному = q полученному и что (4) является обычным ответом, который ищут в задачах этого типа.

Комментарий № 2: (3) - шаг, ненужный для решения для (4). Именно здесь вы заметите разницу между теплоемкостью и удельной теплоемкостью.


Проблема № 3: Блок неизвестного металла весом 43,2 г при температуре 89,0 ° C был брошен в изолированный сосуд, содержащий 43,00 г льда и 26,00 г воды при 0 ° C. После того, как система достигла равновесия, было определено, что 9,15 г льда растаяли. Какова удельная теплоемкость металла? (Теплота плавления льда = 334.166 Дж г ¯ 1 .)

Решение:

Комментарий: эта вариация обычных подозреваемых (подробно описанных выше) НЕ связана с изменением температуры в воде, только в металле. Скорее, часть льда тает, и вся система лед-вода остается при нуле Цельсия. Верррри интересно!

1) Определите количество тепла, выделяемого таянием льда:

9,15 г умножить на 334,166 Дж ¯ 1 = 3057,62 Дж

2) Подставить и решить для удельной теплоемкости:

q = (масса) (Δt) (C p, металл )

3057.62 Дж = (43,2 г) (89,0 ° C) (x)

x = 0,795 Дж г ¯ 1 ° C ¯ 1


Задача № 4: Металлический блок массой 35,0 г при температуре 80,0 ° C добавляют к смеси 100,0 г воды и 15,0 г льда в изолированном контейнере. Весь лед растаял, и температура в контейнере поднялась до 10,0 ° C. Какова удельная теплоемкость металла?

Решение:

1) Определите количество тепла, необходимое для плавления льда:

q = (15.0 г) (334,166 Дж г ¯ 1 ) = 5012,49 Дж

Обратите внимание, что 100 г воды еще не упоминаются.

2) Определите количество тепла, необходимое для повышения температуры 115 г воды с 0 до 10,0 ° C:

q = (115 г) (10,0 ° C) (4,184 Дж / г ¯ 1 ° C ¯ 1 ) = 4811,6 Дж

Обратите внимание на наличие 15 г растопленного льда. Также обратите внимание, что температура воды была нулевой ° C. Мы знаем это по льду.

3) Определите удельную теплоемкость металла:

(5012.49 Дж + 4811,6 Дж) = (35,0 г) (70,0 ° C) (x)

x = 4,01 Дж г ¯ 1 ° C ¯ 1


Задача № 5: Образец элемента массой 500,0 г при 153,0 ° C опускается в смесь ледяной воды. 109,5 г льда тает, и остается смесь льда с водой. Какова удельная теплоемкость металла в Дж / г- ° C? Учитывая, что молярная теплоемкость металла составляет 26,31 Дж / моль ° C, каков атомный вес и идентичность металла?

Решение:

1) Определите энергию, необходимую для таяния льда:

(6.02 кДж / моль) (109,5 г / 18,015 г / моль) = 36,5912 кДж

2) Определите удельную теплоемкость:

36591,2 Дж = (500,0 г) (153,0 ° C) (x)

x = 0,4783 Дж / г- ° C

Примечание: мы знаем, что изменение температуры составляет 153,0 ° C, потому что в воде все еще есть лед. Это означает, что смесь льда и воды оставалась при нуле по Цельсию, когда 109,5 г льда растаяли.

3) Определите атомный вес элемента:

(0,4783 Дж / г ° C) (x) = 26,31 Дж / моль ° C

х = 55,0 г / моль

Элемент марганцевый.


Задача № 6: Образец неизвестного металла весом 12,48 г нагревают до 99,0 ° C и затем погружают в 50,0 мл воды с температурой 25,0 ° C. Температура воды поднялась до 28,1 ° C.

а) Сколько джоулей энергии поглотила вода?
(б) Сколько джоулей энергии потерял металл?
(c) Какова теплоемкость металла?
(d) Какова удельная теплоемкость металла?

Определения теплоемкости и удельной теплоемкости можно найти здесь.

1) Решение для (а):

q = (50,0 г) (3,1 ° C) (4,181 Дж / г ¯ 1 ° C ¯ 1 ) = 648,52 Дж

Я использовал 50,0 г, потому что плотность воды 1,00 г / мл, и у меня было 50,0 мл воды.

2) Решение пункта (b):

q = 648,52 Дж

Мы предполагаем, что все тепло, поглощенное водой, было потеряно металлом. Мы предполагаем отсутствие потерь тепловой энергии во время передачи.

3) Решение пункта (c):

648,52 Дж / 74.0 ° C = 8,76 Дж / ° C (или 8,76 Дж / К)

4) Решение для (d):

(50,0 г) (3,1 ° C) (4,181 Дж / г ¯ 1 ° C ¯ 1 ) = (12,48 г) (74,0 ° C) (x)

Решите относительно x.


Задача № 7: Какова удельная теплоемкость металла, если добавление 90,0 г металла при 17,7 ° C к 210,0 г Cu (s = 0,385 Дж / г- ° C) при 153,7 ° C дает смесь, достигающая теплового равновесия при 129,1 ° C?

Решение:

Комментарий: обратите внимание, что два металла складываются друг с другом.Представьте себе ситуацию, когда каждый образец состоит из пыли или очень маленьких гранул. Затем два сухих образца быстро смешивают.

(90,0 г) (111,4 ° C) (x) = (210,0 г) (24,6 ° C) (0,385 Дж / г- ° C)

x = 0,198 Дж / г- ° C


Проблема № 8: Блок неизвестного металла весом 31,0 грамма при температуре 88,0 ° C был брошен в изолированную колбу, содержащую примерно 30,0 граммов льда и 20,0 граммов воды при температуре 0,0 ° C. После того, как система достигла постоянной температуры, было определено, что 12.Растаял 1 грамм льда. Какова удельная теплоемкость металла? Теплота плавления льда равна 334,166 Дж / г.

Решение:

12,0 г, умноженное на 334,166 Дж / г = 4009,992 Дж

4009,992 Дж = (31,0 г) (88,0 ° C) (x)

x = 1,47 Дж / г ° C

Комментарий: тот факт, что лед оставался в воде, когда температура достигла равновесия, означает, что смесь воды и льда оставалась при нуле Цельсия. Это означает, что температура металла изменилась с 88,0 ° C до 0 ° C при Δt 88.0 ° C


Задача № 9: Образец метанола 25,95 г при 35,60 ° C добавляют к образцу этанола 38,65 г при 24,70 ° C в калориметре постоянного давления. Если конечная температура объединенных жидкостей составляет 28,65 ° C, а теплоемкость калориметра составляет 19,3 Дж / C, определите удельную теплоемкость метанола.

Решение:

тепло, теряемое метанолом, идет на (1) нагрев этанола и (2) нагрев калориметра.

(25,95 г) (6.95 ° C) (x) = (38,65 г) (3,95 ° C) (2,44 Дж г -1 ° C -1 ) + (3,95 ° C) (19,3 Дж / C)

x = 2,49 Дж г -1 ° C -1


Задача № 10: Ученик нагревает кусок 130 г неизвестного сероватого металла до температуры. 99,2 ° С. она помещает металл в чашку из пенополистирола, содержащую 55,7 г воды при температуре 23,0 ° C. Горячий металл нагревает воду в чашке до 31,4 ° C.

а) Рассчитайте удельную теплоемкость металла.
б) Что такое атомный вес?
c) Определите металл.

Решение:

q = (55,7 г) (8,4 ° C) (4,184 Дж / г ¯ 1 ° C ¯ 1 = 1957,61 Дж

1957,61 Дж = (130 г) (67,8 ° C) (x)

sp ht. = 0,222 Дж г ¯ 1 ° C ¯ 1

Используйте закон Дюлонга – Пети:

М = 3р / сп. ht

M = (3) (8,31446 Дж моль ¯ 1 K ¯ 1 ) / 0,222 Дж г ¯ 1 K ¯ 1

M = 112 г / моль

Кадмий

Обратите внимание на сдвиг от ° C к K.Это допустимо, потому что «размер» в один ° C равен «размеру» в один K.


Перейти к руководству по удельной теплоемкости

Вернуться в меню термохимии

.

ТОП 14 лучших инфракрасных термометров 2020

Измерьте температуру жаркого, электрического оборудования, автомобилей или других поверхностей на расстоянии с помощью инфракрасного термометра. Он обеспечивает быстрый и простой способ измерения температуры, не касаясь измеряемого предмета. А благодаря функции автоматического отключения вы можете использовать устройство с минимальным контролем. Следующее обсуждение подробно описывает использование этого устройства. Мы расскажем о , как работают инфракрасные термометры , , , различные типы , инфракрасных термометров, их за и против, и советы по использованию .Мы рассмотрим ТОП лучших инфракрасных термометров, чтобы сделать выбор менее хлопотным.

Инфракрасные термометры используются в различных отраслях промышленности и на рабочих местах для определения температуры объектов на расстоянии. Расстояние может варьироваться от дюйма до миль. Эти термометры используются в областях, где нельзя использовать другие виды термометров, например, в электрических цепях, механическом оборудовании, строительных системах, движущихся объектах и ​​объектах в вакууме для считывания показаний, чувствительных ко времени.

{код 3730}

Как это работает

Эти устройства измеряют инфракрасное излучение для определения температуры объекта.

Инфракрасное излучение - это один из типов, который встречается в электромагнитном спектре; другие типы включают видимый свет, рентгеновские лучи и микроволны.

Он основан на концепции излучения черного тела , что означает, что любой объект с температурой выше нуля имеет движущиеся молекулы. Более высокие температуры заставляют частицы двигаться быстрее, испуская инфракрасное излучение. Повышенная температура приводит к более сильному излучению инфракрасного излучения, которое затем начинает излучать видимый свет.Это объясняет изменение цвета металлов, когда они очень горячие.

Последнее обновление 30.10.2020 / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

Другие теории утверждают, что инфракрасные термометры измеряют градиент излучения между объектами .Например, если есть разница в температуре между объектом и окружающей средой, она оценивается и используется как температура. Таким образом, если объект имеет ту же температуру, что и окружающая среда, чистое излучение равно нулю. ИК-термометры измеряют этот градиент, чтобы определить температуру объекта и отобразить результаты.

Инфракрасный свет может поглощаться, фокусироваться или отражаться. В портативных термометрах используется линза для фокусировки света от объекта к детектору (термобатареи).Датчик поглощает излучение и преобразует его в тепло, а затем в электричество. Затем электричество отправляется на детектор, который определяет температуру объекта. По мере того, как объект нагревается, вырабатывается больше электричества.

Последнее обновление 31.10.2020 / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

Использование инфракрасных термометров

Профессиональное применение

HVAC:

  • Проведение энергетических аудитов для выявления проникновения и утечек
  • Выявление проблем с изоляцией
  • Производство
  • Монитор производственного процесса
  • Монитор высоких температур вещества , такие как металлы и пластмассы

Автомобильная промышленность:

  • Проверка термостата для диагностики перегрева
  • Определение плохой работы систем кондиционирования

Медицина:

  • Измерение температуры тела при лихорадке (измеряет температуру через ухо)

Продукты питания:

  • Избегайте перекрестного заражения
  • Проверьте качество продуктов питания и безопасность
  • Монитор температуры при критическом контроле точки, когда товары разогреваются, готовятся, охлаждаются и обслуживаются

Общие области применения:

  • Проверить дверные и оконные рамы на предмет утечек
  • Определить температуру морозильников и холодильников
  • Определить проблем с изоляцией в доме

Как использовать инфракрасный термометр

Это довольно просто; Вам нужно только зафиксировать батарейки в их отсеке и активировать желаемую единицу температуры (Цельсия или Фаренгейта).

Включите прибор, нажав кнопку питания, и направьте пистолет на поверхность, температуру которой вы хотите измерить.

Обязательно стойте близко к объекту или в пределах коэффициента DS, указанного производителем для получения точных показаний.

Нажмите на спусковой крючок, чтобы наблюдать за показаниями на цифровом дисплее термометра.

Типы инфракрасных термометров

Конструкция инфракрасных термометров включает оптическую систему для сбора энергии, регулировку коэффициента излучения, которая соответствует калибровке термометра с характеристиками объекта и детектора (термобатареи).

Современные инфракрасные термометры имитируют ту же концепцию, но многочисленные достижения в области технологий привели к появлению сложных устройств, расширяющих сферу их применения. Таким образом, детекторы предназначены для работы с конкретными приложениями для повышения производительности.

Вот различные типы инфракрасных термометров.

  • Точечные инфракрасные термометры : эти термометры отображают температуру в определенном месте на поверхности.
  • Инфракрасные системы сканирования : устройства сканируют большие площади и используются в производственных процессах, связанных с конвейерами, например.г., когда непрерывные груды предметов движутся по большому листу металла из духовки.
  • Инфракрасные тепловизионные камеры : в этих типах камеры используются камеры для измерения температуры в различных точках на большей площади для создания двухмерных изображений, называемых термограммами. Технология, применяемая в устройствах, требует более значительного аппаратного и программного обеспечения по сравнению с обычными инфракрасными термометрами.

На что обращать внимание при покупке инфракрасных термометров

Относится к эффективности, с которой объект поглощает или излучает инфракрасную энергию.Диапазон значений от 0,0 до 1,0.

Объекты со значением излучения 1,0 называются идеальными излучателями, поскольку они излучают 100% энергии.

Эффективный инфракрасный термометр должен учитывать эту особенность в зависимости от типа рассматриваемого объекта, потому что разные поверхности по-разному излучают.

Эффективные инфракрасные термометры позволяют быстро и точно определять температуру.

Расширенные версии Коэффициент регулируемый коэффициент излучения для более точных показаний.Эксперты допускают погрешность + 1% при использовании профессиональных ИК-термометров и + 2% для менее дорогих устройств.

Основным фактором здесь является то, используется ли термометр для профессионального или домашнего применения.

Для регулярного использования, например, дома, идеально подходит диапазон температур от -58 до 1022 градусов по Фаренгейту. Однако в сложных приложениях, таких как производственные процессы, диапазон температур должен составлять более 1487 градусов по Фаренгейту.

Отношение расстояния к точке влияет на точность показаний термометра.Скорость определяется размером измеряемой области по отношению к расстоянию.

Например, если объект имеет отношение D / S 10: 1 и имеет размер 5 дюймов, максимальное расстояние, на котором термометр может точно измерить температуру, находится в пределах 50 дюймов.

Расстояния, превышающие этот диапазон, будут неточными, поскольку ИК-термометр будет включать температуру окружающих объектов и поверхностей. Большинство ИК-термометров на рынке имеют соотношение DS 12: 1.

Гарантия - хороший признак высококачественного ИК-термометра.Срок может варьироваться от 90 дней до 10 лет в зависимости от производителя.

10 Самые продаваемые инфракрасные термометры Сравнительная таблица

Лучшие инфракрасные термометры

1. Термометр ANKOVO для лихорадки Цифровой медицинский инфракрасный

Этот медицинский инфракрасный термометр идеально подходит для людей любого возраста. Он имеет двойной режим работы, поэтому может работать как лобный и ушной термометр для детей старше трех месяцев.

Термометр показывает показания температуры всего за восемь секунд, и пользователи могут просматривать максимум 20 предыдущих показаний, отслеживая температуру ребенка.

Сигнализация мерцания ЖК-дисплея делает это устройство еще более эффективным, поскольку оно предупреждает пользователя семью короткими быстрыми звонками, когда температура превышает 37,5 градусов Цельсия. По сравнению с другими термометрами, в которых используется ртуть, Ankovo ​​полностью безопасен, так как стекло не разбивается.

Плюсы: Минусы:
  • Это экономично
  • Удобно для пользователя
  • Имеет сигнал о температуре, который предупреждает вас о чтении результатов
  • Отображение показаний занимает восемь секунд
  • Требуется контакт со ртом, ухом или подмышкой
  • Требуется стерилизация изопропилом или спиртом

Последнее обновление 30.10.2020 / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

Анково: Уточняйте актуальную цену

2.Цифровой термометр Equinox с бесконтактным инфракрасным излучением на лбу - 3 режима

Этот термометр «три в одном» предназначен для измерения температуры тела, температуры в помещении и поверхностей. Если вы измеряете температуру ребенка, не нужно его беспокоить, так как вы можете сделать это точно на расстоянии 3-5 см от его лба. Он оснащен трехцветным ЖК-экраном, который меняет цвет, чтобы помочь пользователю определить, является ли объект нормальным, имеет высокую температуру или просто среднюю.

В термометре Equinox используется инфракрасная технология для получения мгновенных результатов, а встроенная система сигнализации предупреждает вас при обнаружении температуры.Он также имеет подсветку, которая становится красной и издает звук, если у ребенка высокая температура. Кроме того, он отображает до 32 предыдущих показаний, поэтому вы можете следить за прогрессом своего малыша.

Пользователи также могут изменить настройки с Цельсия на Фаренгейт (и наоборот) простым нажатием кнопки. Медицинские эксперты утверждают, что цифровой бесконтактный инфракрасный термометр для лба Equinox является наиболее точным для измерения температуры ребенка. Он измеряет температуру тела в диапазоне 32-42.9 градусов Цельсия и 0-60 градусов для температуры поверхности.

9019

Последнее обновление 30.10.2020 / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

Equinox: Проверить текущую цену

3.Бесконтактный цифровой лазерный инфракрасный термометр Etekcity Lasergrip 1080

Lasergrip 1080 разработан для использования внутри и вне помещений. Он измеряет температуру в диапазоне от -58 градусов по Фаренгейту до 1022 градусов по Фаренгейту, что довольно впечатляет для домашнего использования. Lasergrip 1080 оснащен ЖК-экраном с подсветкой, и пользователи могут переключаться между градусами Цельсия и Фаренгейта простым нажатием кнопки.

Его время отклика почти мгновенное, т.е.е., 15 секунд при соотношении расстояния к точке 12: 1. Для получения более точных результатов расстояние между объектом и термометром должно быть 36 см / 14,17 дюйма.

Бесконтактный цифровой лазерный инфракрасный термометр Etekcity Lasergrip 1080 предназначен для различных применений, таких как домашний ремонт, измерение температуры поверхности предметов за пределами точки замерзания и кипения, приготовление барбекю, приготовление пищи и при выполнении автоматического обслуживания.

Его питает 9-вольтовая батарея, а индикатор разряда батареи должен предупреждать пользователя о необходимости замены.Обратите внимание, что лазерный захват 1080 не измеряет внутреннюю температуру объекта, поэтому его нельзя использовать для измерения температуры животных и людей.

Плюсы: Минусы:
  • Нет необходимости в контакте
  • Измеряет температуру других поверхностей
  • Иногда дает неверные показания6 9002
Плюсы: Минусы:
  • Предлагает широкий температурный диапазон
  • Имеет функцию автоматического отключения, помогающую продлить срок службы батареи
  • Доступный
  • Имеет два -годовая гарантия
  • Его коэффициент излучения зафиксирован на 0.95
  • Хрупкая пластиковая конструкция

Последнее обновление 30.10.2020 / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

Etekcity: Узнать текущую цену

4.Термометр, инфракрасный датчик температуры Бесконтактный цифровой инфракрасный датчик температуры

Этот инфракрасный термометр сочетает в себе новейшую технологию датчика температуры с усовершенствованной линзой Френзеля для получения точных показаний с погрешностью всего +/- 1,5% всего за 0,5 секунды.

Широкий диапазон температур позволяет применять его при обслуживании автомобилей, приготовлении пищи, домашнем ремонте и приготовлении барбекю, а также в других домашних задачах. T

он Super IR5D имеет встроенный лазер, который обеспечивает мгновенные результаты, отображаемые в виде значений Max / Min / Average / Diff на ЖК-экране.

Зуммер подает звуковой сигнал сразу после достижения высокой / низкой температуры, установленной пользователем. Термометр питается от аккумулятора емкостью 15 мАч, которого хватает на 6-12 месяцев. А с его восьмисекундной функцией автоматического отключения батарея, вероятно, прослужит дольше.

В комплект поставки входит бесплатный термометр для мяса, изготовленный из пищевой нержавеющей стали. Он измеряет внутреннюю температуру пищи в диапазоне от -50 до 300 градусов Цельсия.

Плюсы: Минусы:
  • Очень точный
  • Позволяет измерять объекты на большом расстоянии
  • Недорогой
  • Поставляется с бесплатным термометром для мяса
  • Теряет точность при использовании на больших расстояниях

Последнее обновление 30.10.2020 / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

SURPEER: Проверить текущую цену

5.Taylor Precision Products Брызгозащищенный инфракрасный инфракрасный датчик с двойной температурой

Термометр разработан для кулинарии и имеет двойной функциональный блок, который позволяет пользователям определять внутреннюю температуру мяса и получать температуру поверхности с помощью встроенной инфракрасной функции.

Таким образом, пользователи могут просматривать температуру поверхностей перед обжариванием мяса или класть пиццу на камень.

Имеет температурный диапазон -67-482 градуса по Фаренгейту. Погрешность довольно мала, т.е.е., +/- 2 для 14 градусов по Фаренгейту и +/- 1% для 149 градусов по Фаренгейту.

Этот термометр оснащен тремя светодиодными индикаторами, которые сигнализируют о том, что еда холодная, горячая или имеет среднюю температуру.

Плюсы: Минусы:
  • Измеряет поверхность и внутреннюю температуру продуктов питания
  • Имеет функцию автоматического отключения
  • Его понижающий конец создает небольшие проколы
  • Его конструкция брызгозащищен
  • Не удобен для пользователя
  • Нет экрана с подсветкой
  • Отображение температуры занимает много времени

Последнее обновление 30.10.2020 / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

Taylor Precision Products: проверьте текущую цену

Мнение эксперта: Джим Сеффрин, мастер-термограф, институт инфраспекции

Джим Сеффрин, мастер-термограф, институт инфраспекции

Джим Сеффрин - практикующий термограф с тридцатилетним опытом работы консультантом по инфракрасной термографии .Джим опубликовал множество статей на эту тему и работал свидетелем-экспертом в проектах, связанных с термографией.

«Я думаю, что величайший вред и опасность - в пропаже человека. Эти [промышленные] термометры не подходят для измерения человеческого тела, потому что они могут отличаться до 7 градусов по Фаренгейту, что слишком неточно ... Говорят, что тяжелые времена требуют отчаянных мер, но этого не следует делать отчаявшись, что мы выбрали что-то неэффективное или неточное ».

14 Сравнительная таблица бестселлеров инфракрасных термометров

FAQ

Насколько безопасен инфракрасный термометр?

Устройство измеряет только инфракрасное излучение, но не испускает его. Однако термометры со встроенными лазерами могут быть вредными при использовании на таких деликатных участках, как глаза. Таким образом, эксперты советуют использовать нелазерные модели для медицинских приложений в целях безопасности. Подробнее ...

Как сбросить настройки инфракрасного термометра?

После установки аккумулятора активируйте триггерную систему, чтобы включить или выключить устройство.Большинство беспроводных термометров имеют функцию автоматического отключения, которая отключает устройство через некоторое время (обычно 7-15 секунд). Подробнее ...

Как откалибровать инфракрасный термометр?

Термометры можно откалибровать с помощью инфракрасной чашки компаратора. Специалисты советуют откалибровать еще на одну температуру для повышения точности. Если у вас нет доступа к чашке инфракрасного компаратора, вы можете использовать ледяную баню, так как она имеет температуру 0,0 градуса Цельсия. Подробнее ...

Насколько точен инфракрасный термометр?

Точность зависит от модели и марки ИК-термометра, а также от области применения.Большинство производителей предоставляют диапазон, в котором находится точность, но они могут быть соблюдены, только если элемент имеет известный коэффициент излучения 0,95. Вот почему так важно купить термометр, который позволяет точно регулировать коэффициент излучения.

Как использовать инфракрасный термометр для ребенка?
    Температуру ребенка можно измерить следующим образом:
  • Поместив термометр на ректальное отверстие (это наиболее точно, поскольку термометр показывает малейшее изменение температуры ребенка)
  • Измерение температуры от барабанной перепонки; используйте барабанный термометр и держите его в правильном положении для точного считывания.Стандартные цифровые термометры в этом случае неприменимы.
  • Размещение прибора в подмышечной впадине; этот метод идеален для детей старше трех месяцев.
  • Прикладываем его ко лбу.

Может ли инфракрасный термометр измерять температуру воздуха?

Нет, потому что воздух не излучает энергию излучения и его излучательная способность слишком мала для обнаружения. Однако пользователи могут определить его температуру, наведя термометр на предмет, имеющий такую ​​же температуру, как и воздух.

Плюсы и минусы инфракрасных термометров

Плюсы:

  • Позволяет измерять температуру горячих поверхностей на расстоянии
  • Универсальны, поскольку они могут измерять температуру движущихся частей, пищевых продуктов и в производственных приложениях
  • Банка определение температуры в помещении, температуры почвы, труб и окон
  • Устройство может быть установлено на небольшом расстоянии от горячего объекта для работы в течение продолжительного времени
  • Пользователи могут определять температуру объекта, если известен его коэффициент излучения
  • Может быть используется для диагностики неисправностей в электрических и механических устройствах путем измерения температуры в точках нагрева

Минусы:

  • Не измеряет температуру жидкостей и газов
  • На точность может влиять пыль и высокая влажность
  • ИК-термометры измеряйте только температуру поверхности, а не внутреннюю температура
  • Пользователи могут получить неточные показания из-за отражения излучения от горячих объектов
  • Быстрые изменения температуры могут повлиять на ИК-термометры

Советы и лайфхаки

Чтобы получить наиболее точные показания инфракрасного термометра, убедитесь, что:

  • Предмет охватывает все поле зрения термометра.
  • Не направляйте прибор на светящиеся поверхности.Вы можете нанести изоляционную ленту на металлическую поверхность для более точных результатов
  • Примите перпендикулярное положение к целевой поверхности или предмету при использовании устройства

Заключение

Технология инфракрасного излучения в термометрах, безусловно, упростила задачу получить температуру предметов, которые мы никогда не могли себе представить в прошлом. Термометры теперь не ограничиваются только медицинскими целями, но пользователи могут определять горячую точку духовки с помощью двухтемпературного инфракрасного термометра / термопары или автомобильных деталей с бесконтактным цифровым лазерным инфракрасным термометром Etekcity Lasergrip 1080 температурным пистолетом.Вам просто нужно приобрести подходящий термометр для правильного применения.

.

Смотрите также