Измерение высоких температур путем непосредственного сопри­косновения измеряе­мой среды с термометром (контактным путем) часто практически неосуществимо. Нередко при измерениях отно­сительно невысоких температур контактный путь измерения также не­желателен из-за больших трудно определимых систематических погрешностей или невоз­можен по технологическим или конструк­тивным соображениям (например, при измерениях температуры поверхностей вращающихся тел). Во всех этих случаях можно изме­рять тем­пературу тел по их излучению бесконтактным путем. Для этого применяют пирометры-тер­мометры, действие которых осно­вано на использовании теплового излучения нагретых тел.

Возможность измерения температуры тел по их излучению была известна давно. Широко применялся прежде метод визуальных измерений температуры тел по цветам каления. При нагревании, начиная примерно с температур 550 °С, тела постепенно меняют свой цвет от темно-красного до ослепительно белого. Цвета каления являются результирующим ощущением, вызванным всем комплексом лу­чей участка видимого излучения. Такой метод измерения весьма субъективен и мо­жет дать хорошие результаты лишь при большом опыте наблюдений за нагреванием изделий из одного и того же однородного материала. В настоящее время этот метод измерения применяется очень редко.

Измерение температуры тел по их излучению можно проводите различными методами. Чаще всего пользуются следующими тремя методами:

1) яркостным — по спектральной интенсивности излучения телом лучей определенной длины волны (фотометрическим измере­нием яркости тела в монохроматическом свете) — по величине J (или В);

2) радиационным — по плотности интегрального излучения (по излучательной способности) тела — по величине Е;

3) цветовым — по отношению спектральной интенсивности, из­лучения телом лучей двух определенных длин волн — по отноше­нию J : J

Яркостный метод измерения, ограниченный только видимой областью спектра, называют также оптическим.

Так как тепловое излучение различных реальных тел при одина­ковой температуре получается неодинаковым, то приходится все измерительные устройства градуировать на температуру, соответ­ствующую излучению абсолютно черного тела. Для определения температур реальных тел приходится в показания измерительных устройств вводить поправки, иногда весьма большие.

Яркостные измерения отличаются высокой чувствительностью, так как спектральная интенсивность излучения J очень резко возрастает с повышением температуры. Для видимого уча­стка спектра абсолютно черного тела интенсивности излучения характеризуются значениями, приведенными в табл. 7.

Как видно из данных табл. 7, при повышении температуры в 2 раза, от 1000 до 2000К, интенсивность излучения волн длиной =0,65 мк изменяется в 64 200 раз! То же наблюдается и на других участках видимого спектра.

Радиационные измерения обладают много меньшей чувстви­тельностью, пропорциональной четвертой степени абсолютной температуры. Эти измерения в ряде случаев можно техни­чески осуществить проще, чем яркостные.

Цветовые измерения, как видно из данных табл. 7, не обла­дают большой чувствительностью, особенно при высоких темпера­турах. Однако при цветовых измерениях удается получить сущест­венно меньшие поправки на температуру реальных тел, чем для других методов измерения.

Таблица 7

Спектральные интенсивности излучения