Абсолютный полостной пиргелиометр
(ii) 517807
О Г1 И С А Н И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.08.74 (21) 2050287/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 15.06.76. Бюллетень ¹ 22
Дата опубликования описания 30.07.76 (51) М. Кл. G 01J 5/02
Государственный комитет
Совета Министров СССР (53) УДК 551.508.21 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения
А. А. Кмито (71) Заявитель
Ордена Трудового Красного Знамени Главная геофизическая обсерватория им. А. И. Воейкова (54) АБСОЛЮТНЫЙ ПОЛОСТНОЙ ПИРГЕЛИОМЕТР
Изобретение относится к области актинометрии.
Известен абсолютный газовый пиргелиометр, содержащий две открытые черные полости, одна из которых является приемной, а вторая — компенсационной. Радиационный нагрев приемной полости компенсируется электрическим нагревом компенсационной.
Сила тока в нагревателе служит мерой измеряемой лучистой энергии при условии, что температура обеих полостей одинакова. С другой стороны, известны устройства, действующие по принципу отбора тепла от приемника с целью приведения его к температуре окружающей среды и устранения потерь тепла, искажающих результат измерений. При этом для суждения с величине принимаемого излучения либо используют нагрев электрическим током эквивалентного приемника, лиоо измеряют ток питания охлаждающих полость термопар. Приемные полости во всех случаях выполняются таким образом, что принимаемое излучение распределяется по ним равномерно. Зто приводит к необходимости осуществления теплоотбора (либо эквивалентного нагрева) по всей поверхности приемных полостей, что приводит к значительному усложнению устройства и трудности его изготовления. Одинаковый нагрев всей приемной полости вызывает значительные паразитные потери принятого тепла. Существенным недостатком полостных пиргелиометров является невозможность достаточно точного учета неэквивалентности радиа5 ционного и теплового нагрева, а также потоков тепла от нагреваемого тела к его окружению. В этом о1ношении несомненно преимущество таких устройств, у которых радиационный нагрев компенсируется путем тепло10 отбора так, что приемное тело сохраняет температуру окружающей среды и теплообмен его с окружением незначителен.
Для повышения точности измерений в предлагаемом полостном пиргелиометре хо15 лодильник выполнен в виде двух полупроводниковых колец, причем во внутренней охлаждаемой поверхности одного из них помещена приемная полость, снабженная концентратором излучения, выполненным в виде отража20 тельного конусного выступа, а во внутренней охлаждаемой поверхности другого кольцевого холодильника помещена термозащитная полость без концентратора, охватывающая внутренний холодильник.
25 На чертеже изображен описываемый пиргелиометр, где: 1 — термозащитная полость, 2 — приемная полость, 3 и 4 — выходы термометрической обмотки, 5 и 6 — клеммы для питания холодильников, 7 — конический кон30,центратор излучения, 8 — термометрическая
517807
Составитель H. Воропаев
Текред Л, Кагиышникова
Корректор E. Рожкова
Редактор С. Вайкова
Заказ 1636/11 Изд. № 1482 Тираж 814 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
1!3035, Москва. )К-35, Раугнская паб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
8 обмотка, 9 — теплоотводящий корпус, 10— кольцевые холодильники, 11 — приемная труба..
Внутри достаток.,массивного теплоотвода
9 сделана сферическа, рлость, в которой ус- 5 тановлены внешний и внутренний кольцевые холодильники 10,.В охЛаждаемой поверхности внешнего кольцевого холодильника установлена термозащитная полость с отверстием
1. В этой полости помещается внутренний 10 кольцевой холодильник 10, к охлаждаемой поверхности которого прикреплена приемная полость 2 с входным отверстием и коническим концентратором 7. На оое полости нанесены термометрические обмотки 8 с выхо- 15 дами 3 и 4. Питание внешнего холодильника производится через клеммы 5, а внутреннего — через клеммы б. Угол поля зрения прибора формируется приемной трубой 11.
Действие устройства происходит следую- 20 щим образом.
Излучение, попадающее внутрь приемной полости 2 через отверстие отражается концентратором 7 на зону действия кольцевого холодильника и поглощается им, так как ток 25 его питания, подаваемый через клеммы б, регулируется так, чтобы разность температур полостей, измеряемая термометрами 8, сводилась к нулю. При этом поглощенная энергия принудительно отводится к внешней тепло- 30
О защитной полости. Тепло, подводимое к неи, в свою очередь, отводится действием внешнего кольцевого холодильника, ток питания которого, подводимый к клеммам 5, регулируется так, что температура ее сохраняется неизменной и равной температуре окружающей среды. При этом измеряется величина тока питания внутреннего холодильника, который служит мерой принятой энергии. По показаниям электрических термометров 8 можно ввести поправки, учитывающие потери тепла по кольцам 10, а также изменения параметров прибора с температурой.
Формула изобретения
Абсолютный полостной пиргелиометр, содержащий приемную черную полость, измеритель температур, холодильник и термостат, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, холодильник выполнен в виде двух полупроводниковых колец, причем во внутренней охлаждаемой поверхности одного из них помещена приемная полость, снабженная концентратором излучения, выполненным в виде отражательного конусного выступа, а во внутренней охлаждаемой поверхности другого кольцевого холодильника помещена термозащитная полость без концентрата, охватывающая внутренний холодильник.
