Способ измерения температуры

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ йо спектральнь»! интенсивностям излучения объекта в двух спектральных участках, отличающийся тем, что, с целью уменьшения методической погрешности, энергию излучения в первом.спектральном участке изменяют путем изменения эффективной длины ВОЛНЫ пропускания перестраиваемого бихроматора до величины, равной эталонному нормированному уровню, a тектературу определяют по значению энергии излучения во втором изменяемом одновременно с первым по длинам ВОЛН спектральном интервале, причем изменения спектральных интервалов связаны между собой заданной функциональной зависимостью, например дисперсией бихроматора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ц5П 0 01 Ю 5/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHFaffWI (21) 2076199/25 (22) 11.11.74 (46) 07.12.83. Бюл. 9 45 (72) В.Н.Селиверстов, Э.А.Шелковый и A.À.Ìàêóõ (53 ) 536 ° 521 ° 2 (088 ° 8) (54 I (57 ) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ по спектральным интенсивностям излучения объекта в двух спектральных участках, отличающийся тем, что, с целью уменьшения методической погрешности, энергию иэлуче,.SU„„521786 A ния в первом спектральном участке. изменяют путем изменения эффективной длины волны пропускания перестраиваемого бихроматора до величины, равной эталонному нормированному уровню, а температуру определяют по значению энергии излучения во втором изменяемом одновременно с первым tIQ длинам волн спектральном интервале, причем изменения спектральных интервалов связаны между собой заданной функциональной зависимостью, например дисперсией бихроматора.

521 78б

V и м „Е(Р,,т) 1 (" " ьр„т "" кр„т) где Ч и М вЂ” постоянные коэффициенты включающие в себя константы излучения

С„ и С уравнения Планка, функциональ-6

Изобретение относится к области оптической пирометрии и может быть использовано для измерения температуры нагретых тел со сплошным спектром излучения.

Известен способ измерения темпера- 5 туры по спектральному распределению интенсивности излучения нагретого тела, по которому температуру определяют по энергии излучения от измеряемого тела в узком спектральном 10 интервале в момент равенства эталонному нормированному уровню энергии другой части излучения от измеряемого тела в другом узком спектральном интервале. При этом спектральные 15 участки, в которых производится измерение интенсивности энергии излучения, строго фиксированы и за счет этого методические погрешности могут достигнуть значительной величины.

Предлагаемый способ измерения температуры позволяет уменьшить методическую погрешность. Это достигается тем, что энергию излучения в спектральных участках изменяют путем изменения эффективных длин волн и il спектральных участков пос1, редством бихроматора, при "этом эффективные длины BoJiH Р g и Р и связаны между собой функциональной зави- З0 симостью, например дисперсией хроматизирующего устройства.

Таким образом, одновременно с изменением Р„ автоматически. изменяется эффективная длина волны Р, 35 второго оптического канала, а сз.едовательно,.и измеряемые в спектральных интервалах дР „и ak> интенсивности излучения измеряемого объекта б(Л, Т)и 6(Д„Т).Энергия излучения 40, (Р„, Т) для различных распределе-. ний энергий по длинам волн, соответствующая различным температурам измеряемого тела, поддерживается постоянной и равнои .Sycr путем изменения спектральной области пропускания одного из оптических каналов бихроматора. Значение энергии Ъ(Р2, Т) в другом спектре участка (Ь Р ) в момент равенства эталонному нормированному уровню энергии В с энергии излучения

Ъ(Р„,Т) в спектральном интервале дР„ однозначно определяет измеряемую температуру тела.

Аналитическая зависимость измеря- 55 емой температуры от энергии излучения Ъ(Р2,Т) выражается уравнениемный коэффициент а связи спектральных длин волн Р1 v p, а также оптические и конструктйвные коэффициенты — ширину спектральных линий дЯ„ ь лР, светосилу, величину эталонного нормированного. уровня энергии Я(Р, T) и (Р, T), излучательные сйособности измеряемого тела в спектральных участках дЯ„ и дЛ для различных температур.

Анализ уравнения показывает, что при оптимальном выборе коэффициента а связи спектральных участков дР„ и д3 величины эталонного нормированного уровня энергии В„с величина относительной методической погрешности измерения существенно меньше, чем в известном способе измерения температуры.

Значение приращения 1 (Р, Т) от температуры, т.е. чувствительность способа, существенно больше цветового при незначительном разносе Р от

Р по длинам волн, что обуславливает незначительную методическую погрешность измерения вследствие близости E(Р, т) и у (Л, т) по абсолютному значению.

Предлагаемый способ измерения температуры осуществляется известными устройствами. Излучение от участка измеряемого тела проектируется объективом на полевую диафрагму, определяющую величину визирной площади измеряемого тела, Далее излучение поступает на управляемое перестраиваемое монохроматизирующее устройство, на выходе которого установлены, например, жестко относительно друг друга две щелевые (для случая призменного или дифракционного монохроматографа) диафрагмы, излучение от которых фокусируется на два фотоприемника, Напряжение с выхода фотопреобразователя, воспринимающего коротковолновую часть спектра излучения от измеряемого тела, усиливается и сравнивается сравнивающим устройством с эталонным опорным напряжением. В зависимости от величины и знака рассогласования измеря емого усиленного и опорного напряжений осуществляется перестройка управляемого монохроматизирующего устройства по длинам волн путем поворота призмы или дифракционной решетки до величины Р « при которой напряжение Q(Р„, Т)К .. (где К вЂ” коэффициент преобразования и усиления фотоэлектрического тракта) не станет равным опорному напряжению.

Поскольку спектральная область второй более длинноволновой щелевой диафрагмы связана со спектральной областью пропускания коротковолно521786

Редактор Л. Утехина Техред Ж. Кастелевич Корректор М. Шароши

Закаэ 10775/5 Тирвм 873 Подписное

ВНИИПИ Государственногь комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вой диафрагмы, энергия иэлучения от иэмеряемого тела Ь(Лр, T) в момент равенства Ь(Л„, Т) = Ь однозначно определяет иэмеряемую температуру объекта.