Устройство для измерения потока теплового излучения

 

Изобретение относи,тся к тепловым измерениям и может быть использовано при создании эталонных и образцовых средств высшей точности. Цель изобретения - повышение точности измерений потока. Дпя этого электрический нагреватель устройства выполнен в виде оптической печи 4, содержащей галогенную лампу 5 с рефлектором 6, находящимся в контакте с поглотителем 1. Часть градуировочного излучения от оптической печи аналогично измеряемому пучку излучения поглощается тепловоспринимающей поверхностью полости 2, преобразуясь в кондуктивный поток от поглотителя 1 через сопротивление 8 к термостату 10. Равенство сигналов термобатареи определяет равенство искомой мощности падающего измеряемого пучка излучения и измеренной электрической мощс S ности питания градуировочной печи 4. Приемная полость поглотителя 1 за (Л полнена газом тяжелее воздуха, например ксеноном. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.. ч К to 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (su 4 G 01 К 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3862771/24-10 (22) 11.01.85 (46) 23.11.86. Бюл. М 43 (72) Г. E. Кузьмин (53) 536.53(088.8) (56) Кмито А. А., Скляров Ю. А.

Пиргелиометрия. — Л.: Гидрометеоиздат, 1981, с. 29-33.

Измерительная техника, 1984, М 6, с. 39. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТОКА

ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (57)Изобретение относится к тепловым измерениям и может быть использовано при создании эталонных и образцовых средств высшей точности, Цель изобретения — повышение точности измерений потока. Для этого электрический наг„„SU„„1272128 A1 реватель устройства выполнен в виде оптической печи 4, содержащей галогенную лампу 5 с рефлектором 6, находящимся в контакте с поглотителем 1. Часть градуировочного излучения от оптической печи аналогично измеряемому пучку излучения поглощается тепловоспринимающей поверхностью полости 2, преобразуясь в кондуктивный поток от поглотителя 1 через сопротивление 8 к термостату 10. Равенство сигналов термобатареи опре-. деляет равенство искомой мощности падающего измеряемого пучка излучения и измеренной электрической мощФ ности питания градуировочной печи 4. щ

Приемная полость поглотителя 1 saполнена газом тяжелее воздуха, напри- +) мер ксеноном. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1272128

Изобретение относится к тепловым измерениям, а более конкретно к абсолютным измерениям потока (мощности) теплового излучения, в частности может быть использовано при создании 5 эталонных и образцовых средств высшей точности для измерения мощности и поверхностной плотности потока теплового излучения, преимущественно в диапазоне больших значений. 10

Цель изобретения — новышение точности измерений потока теплового излучения главным образом в диапазоне больших значений, На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Поглотитель 1 имеет приемную по.. .сть 2 с входным отверстием 3. В полости 2 размещена градуировочная оптическая печь 4, содержащая миниа- 20 тюрную галогенную лампу 5 и рефлектор (параболоидный отражатель) 6, который находится в хорошем тепловом контакте с поглотителем 1. Через термопреобразователь 7, состоящий из термосопротивления 8 и термобатареи

9, поглотитель 1 кондуктивно связан с термостатом 10.

Устройство работает следующим образом.

Сформированный пучок измеряемого теплового излучения, распространяясь вдоль оси входного отверстия 3 и не

) .задевая его краев, падает на тепловоспринимающую поверхность приемной 35 полости 2.

Формируется пучок излучения, например при помощи охлаждаемой апертурной диафрагмы, диаметр которой не больше диаметра входного отверс- 40 тия (показана пунктирными линиями), и внешний оптической печи с эллипсоидным отражателем (не показана). Некоторая часть падающего через входное отверстие 3 пучка излучения„ 45 мощность которого необходимо измерить, в результате отражения и переизлучения выходит из полости 2 в обратном направлении через входное отверстие 3. Другая часть падающего g0 пучка излучения поглощается тепловоспринимающей поверхностью полости

2 и преобразуется в кондуктивный поток от поглотителя 1 через термосопротивление 8 к термостату 10. Перепад температуры на териосопротивлении 8 вызывает сигнал термобатареи 9, который регистрируется.

При падении градуировочного пучка излучения от оптическои печи 4, электрическая мощность питания которой измеряется, некоторая часть излучения в результате отражения и переизлучения, как и в случае с измеряемым пучком, выходит из полости 2 через входное отверстие 3. Другая часть градуировочного пучка излучения поглощается тепловоспринимающей поверхностью полости 2, преобразуется в кондуктивный поток и аналогично, как и в случае с измеряемым пучком, вызывает сигнал термобатареи 9, который регистрируется. При равенстве сигналов в двух случаях искомая мощность падающего измеряемого пучка излучения равна измеренной электрической мощности питания градуировочной оптической печи.

Предлагаемое устройство технически реализовано. На предприятии изготовлен абсолютный приемник излучения с градуировочной оптической печью, размещенной в приемной полости поглотителя приемника. В оптической печи приемника используется миниатюрная галогенная лампа мощностью 20 Вт (диаметр кварцевой колбы 4 мм, длина 7 мм, габариты тела накала

1,8х1,7x0,7 мм). Специальные измере-. ния показали, что при подаче на данную лампу от 75 до 1007. номинальной электрической мощности, в мощность излучения преобразуется соответственно от 92 до 95Х от подаваемого значения мощности электрического питания лампы. В качестве рефлектора в. оптической печи используется параболоидный отражатель, изготовленный из меди и покрытый напыленным алюминием, поглотитель также выполнен из меди. Верхняя часть стенок приемной полости зеркально отполирована и покрыта напыленным алюминием, конусная поверхность полости зачернена путем химического оксидирования, Термопре1 образователь представляет собой медьен константановую термобатарею с тепловым шунтом в виде медного стержня.

Термостатом служит медный блок с каналом для протока термостатирующей воды от водяного термостата.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения потока теплового излучения, содержащее

1272128

Составитель Т. Черепанов

Редактор Н. Тупица Техред В.Кадар

Корректор Т Колб

Заказ 6328/38 Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 поглотитель излучения с приемной полостью и входным отверстием, градуировочный. электрический нагреватель и термонреобраэователь с термостатом, отличающееся тем; что, с целью повышения точности измерений, градуировочный .электрический нагреватель выполнен в виде оптической печи, содержащей галогенную лампу с рефлектором и расположенной внутри приемной полости поглотителя так, что оптическая ось печи пересекает ось входного отверстия в точке на поверхности приемной полости поглотителя, а краевые лучи угла обхвата оптической печи расположены по ту же сторону от плоскости входного отверстия, что и точка пересечения осей оптической печи и входного отверстия, при этом приемная полость поглотителя заполнена газом тяжелее воздуха.

1О

2. Устройство по п. I о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что приемная полость заполнена ксеноном.