Способ измерения температуры

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ по отношению спектральных интенсив ностей излучения от иэмеряемо- iro тела в двух спектральных участ- 'ках, отличающийся тем, что, с целью уменьшения методической погрешности измерения, увеличения линейности гргщуировочной характеристики и расширения динамического температурного диапазонаизмерения, энергию излучения на выходе перестраиваемого монохроматизирующего устройства, соответствующую части прошедшего через него излучения от измеряемого тела, изменяют путем изменения эффективной длины волны пропускания до величины, равной энергии излучения другого фиксированного спектрального участка, составляющей фиксированную часть потока, поступаннцего на перестраиваемое монохроматизирующее устройство, а значение температуры определяют по эффективной длине волны пропускания перестраиваемого монохроматизирующего устройства.

:tb

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3 G 01 z 5/60

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 1996610/26-25 (22) 28.01.74 (46) 07.12.83. Бюл. Р 45 (72) A.A.Макух, В.Н.Селиверстов, В.А.Цветков и Э.A.Øeëêoâûé (53) 536.522(088.8) (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ по отношению спектральных интенсивностей излучения от измеряемого тела в двух спектральных участ ках, отличающийся тем, что, с целью уменьшения методической погрешности измерения, увеличения линейности градуировочной характеристики и расширения динамического температурного диапазона

t..SU„„508122 А измерения, энергию излучения на выхо- де перестраиваемого монохроматиэирующего устройства, соответствующую части прошедшего через него излучения от измеряемого тела, изменяют путем изменения эффективной длины волны пропускания до величины, равной энергии излучения другого фиксированного спектрального участка, составлякщей фиксированную часть потока, поступающего на перестраиваемое монохроматиэирующее устройство, а значение температуры определяют по эффективной длине волны пропускания перестраиваемого монохроматизирующего устройства.

508122 где 7иэ м ссс ц а с с 1 измеренная температура, изменяемая и фиксированная1 эффективные длины волн> постоянная в формуле

Планка>

+tn5, Техред М.Кузь

Редактор Л. Утехина

Заказ 10775/5 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Известны способы измерения температуры, заключающиеся в измерении отношения интенсивного излучения в двух фиксированных спектральных интервалах.

К недостаткам метода спектрального отношения измерения температуры относятся увеличение относительной методической погрешности измерения, вызываемой несерым характером излучения 10 измеряемого тела с ростом измеряемой температуры, уменьшение приращения величины отношения спектральных интенсивностей для двух спектральных интервалов 5 с увеличением измеряемой температуры, что приводит к нелинейности шкалы и увеличению инструментальной погрешности с ростом температуры ограниченный динамический диапа- 2р эон измерения по температуре вследствие больших приращений по абсолютному значению спектральных интенсивностей.

Цель изобретения - уменьшение 25 методической погрешности измерения, увеличение линейности градуировочной характеристики и расширение динамического температурного диапазона измерения.

Сущность способа заключается в изменении энергии излучения от измеряемого тела в узком спектральном интервале путем изменения эффективной длины волны (Э, а, ) пропускания перестраиваемого монохроматора, через который эта часть излучения проходит, до величины, равной другой части излучения от измеряемого тела в фиксированном спектральном интервале, уменьшенной в К раэ, и с эффектив- 40 ной длиной волны Л1, где К > 1, а

3.1 > 1,э аг

lio значению эффективной длины волны пропускания перестраиваемого монохроматора чираг в момент равен- 45 ства энергий в (М„„, Т ) и в () .„, Т ) 1/ К определяют температуру измеряемого тела.

Аналитическое значение температуры, измеренной предлагаемым способом, запишется следующим выражением:

Т щаг 4 (Wolv ) Наг

8(rl „,Т), — излучательные способности

Я(В, Т) измеряемого тела в соответствующих спектральных интервалах, Ь вЂ” константа, определяемая конструктивными элементами прибора.

Иэ уравнения (1) видно, что выходной параметр- — температура является функцией изменяемой эффективНОСТИ ДЛИНЫ ВОЛНЫ,„ „ IIPH H3MeHeнии распределения эйергии излучения по- длинам волн.

Величина относительной методической погрешности определяется той же формулой, что и при методе измерения спектрального отношения и выражается следующим уравнением: т- Тиэм 1 Лч/аг Тнэм ("кэм - т Л„- Л„а„ ("демаг > 7)

Е. (2) где ь тиэ м (— относительная методическая погрешность предлагаемого способа

Т вЂ” истинная температура измеряемого тела.

Из уравнений (1 и 2 7 и уравнения

Планка видно, что с увеличением температуры эквивалентная длина волНЫ .!

wai

Л„уменьшается, что обуславливает минимальную величину относительной методической погрешности во всем температурном.диапазоне измерения.

Исходя из аналитических расчетов, измеряется эффективная длина волны однозначно связанная с иэмеряемои температурой и изменяющаяся практически линейно с изменением температуры измеряемого тела в широком температурном диапазоне до температуры, при которой выбранная фиксированная длина волны становится

1 равной Ъм „, т,е. шкала пирометра построенная ио предлагаемому способу в случае линейности дисперсии монохроматора будет линейка в широком температурном интервале. ма Корректор М. Шароши