Способ измерения истинной температурытела с неизвестной излучательнойспособностью

 

описание

ИЗО6РЕТЕНИ Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 43546I

Союз Советских

Социалистических

Реотублик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 23.03.72 (21) 1762592/18-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.07.74. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 03.12.74 (51) М. Кл. G 01j 5/58

Государственный камите

Совета Министров СССР па делам изааретений

H 0TKPblTHH (53) УДК 536.521 3 (088.8) (72) Автор изобретения

Д. Я. Свет

Институт металлургии им. А. А. Байкова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ИСТИННОЙ ТЕМПЕРАТУРЪ|

ТЕЛА С НЕИЗВЕСТНОЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬНОЙ

СПОСОБНОСТЬЮ

Способ относится к пирометрии излучения и предназначен для измерения истинной температуры веществ с известной и изменяющейся излучательной способностью с помощью одновременного измерения собственного и отраженного излучения, в том числе поляризованного.

Известен способ, в котором для измерения истинной температуры используется поляризованное излучение как от визируемого объекта, так и от дополнительного стороннего источника. В этом случае, изменяя температуру стороннего источника, добиваются равенства между параллельными KOMIIoHpHTBMH отраженной и испускаемой энергиями и перпендикулярными компонентами соответственно, что указывает на равенство температур стороннего источника и исследуемого.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что, используя поляризованное излучение с разными значениями эффективных длин волн, в том числе частично или полностью составляющими, устанавливают соотношение, при котором коэффициенты отражения для обеих длин волн равны друг другу. В этом случае, в соответствии с законом Кирхгофа, будут равны друг другу для тех же длин волн и условий излучения значения излучательных способностей объекта. Следовательно, излучение визируемой поверхности имеет характер «серого» тела, а измеренная при этих условиях излучения цветовая температура по отношению потоков с теми же значениями длин волн будет равна истинной.

Изобретение поясняется чертежом.

В предложенном способе излучение от исследуемой поверхности 1 и отраженный от нее поток модулированного излучения от стороннего источника 2 воспринимаются объ1р ективом 3. Частота модуляции отраженного излучения, осуществляемая в устройстве 4, много выше частоты модуляции суммарного (собственного + отраженное) осуществляемого в устройстве 5. Частотная селекция с помо15 щыо настроенных на соответствующие частоты модуляции усилителей б, 7, 8, 9, включенных на выходе приемников излучения 10 и 11, позволяет легко выделить сигналы собственного и отраженного излучений.

На выходе усилителей 7 и 8 получаются сигналы для длины волны Х, а на выходе усилителей б и 5 для волны Х .

Сигнал U2 на выходе устройства сравнения

12 пропорционален разности обоих отраженных потоков излучения и тем самым, при равенстве падающих от источника 2 потоков, пропорционален разности коэффициентов отражений р1 и р2. Сигнал U> фиксируется нульприбором 13 и, изменяя угол падения отражения с помощью устройства 14, устанавлива435461 ется равенство коэффициентов отражения для обеих длин волн, что справедливо при

U> — — О. При выполнении этого равенства, что означает равенство коэффициентов отражения спектральной излучательной способности в1 и е> для тех же длин волн, фиксируемая прибором 15 цветовая температура T„,,, посредством логометра 16 и усилителей 6 и 7 будет равна истинной Т„.

В качестве составляющих могут использоваться как параллельные и перпендикулярные составляющие поляризованного излучения, которые формируются в монохроматизирующих поляризационных устройствах 17 и 18, так и их комбинации с естественным излучением. Обозначая индексами 1; и О соответственно перпендикулярные, параллельные и естественные составляющие соответственно для длин волн Л1 и Л, причем Л (Лг для металлов «серый» характер излучения может быть получен для следующих комбинаций:

®III t 10 l ll ) 11- "3 0

Поддержание равенства любой из трех комбинаций в процессе измерения осуществляется изменением угла по отклонению величины сигнала U> от нуля. Кроме того, для получения равенства р — — р можно использовать комбинации составляющих вида:

+11 + + ill И Р-ф., + Qa II и балансировку осуществлять изменением соотношений между коэффициентами М, N, P и

Предмет изооретения

1. Способ измерения истинной температуры тела с неизвестной излучательной способно5 стью по отношению составляющих поляризованного, собственного и отраженного излучений от визируемого тела и стороннего источника в двух и более участках спектра, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения

lO точности измерений, из потока излучения от стороннего источника, отраженного визируемой поверхностью, выделяют по меньшей мере две спектральных составляющих, из которых, по крайней мере, одна поляризована;

15 от этих составляющих образуют сигналошибки, определяемый величиной разности коэффициентов спектрального отражения и по величине названного сигнала, изменением углов падения от отражения, осуществляют

2о равенство обоих коэффициентов спектрального отражения и по отношению потоков собственного излу .ения определяют значение истинной температуры.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, 25 что равенство коэффициентов спектрального отражения в двух участках спектра, осуществляется изменением соотношения компонент параллельно, перпендикулярно поляризованного или естественного излучения для одной или

30 обоих спектр альных составляющих.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что для осуществления равенства коэффициентов спектрального отражения используют одновременное изменение углов падения

35 (отражения) и соотношения компонент поляризованного и естественного излучения для одной (или нескольких) спектральных компонент.

Редактор И. Квачадзе

Составитель В. Зуев

Техред Н. Куклина

Корректоры; Л, Корогод и А. Николаева

Заказ 3211/12 Изд. Хе 969 Тираж 760

Е1НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Подписное