Способ измерения цветовой температуры

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (11) 548838

{61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено23.07.75 (21) 2157644/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25.01.77.Бюллетень №3 (45) Дата опубликования описания08.04.77 (51) М. Кл.

601 J 5/60

Государственный комитет

Соввтв Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 536.521.082..52 (088.8) (72) Авторы изобретения

B. Г. Зубов и К. М. Семенистый (71) Заявитель

Физико-механический институт АН Украинской CCP (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЦВЕТОВОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к цвегной пирометрии и может быть использовано при бесконтактном измерении температуры нагретых объектов.

Известны способы определения цвегной температуры бихроматическим мегодом путем измерения спектрального отношения

ЕЛ,/ ЕЛ„, где ЕЛ и Я Л, — энергия монохроматическэго излучения с длиной вэлн и я соответственно. Осуществление из2 мерения отношения достаточно сложно в аппаратурном исполнении и обычно обладает малой стабильностью и быстродействием (1, 2).

Известен способ измерения цветэвэй температуры путем определения отношения ам- у плитудных значений двух сигналов, пропорциональных монохроматическим яркостям объекта в двух участках спектра излучения, основанный на преобразовании напряжения, пропорционального цветовой температуре, вэ временной интервал (3j.

Согласно этому способу измеряют промежуток времени „между моментом подачи одного сигналаКЛ и моментом равенства этот

ro сигнала другому затухающему по эксп - 25 ненте с момента подачи первого сигнала, а о температуре объекта судят по величине измеренного промежутка времени о

Однако при таком способе возникает большая погрешность измерения промежутка вреО1

"..ени 4 обусловленная методической погрешностью определения точки пересечения спадаюшей экспоненты и прямой линии, параллельной оси абсцисс, вследствие существующего на практике определенного порога чувствительности сравнивающего устройства. Это особенно ощутимо при изменении температур, для которых значения ЯВ, и Ejl сильно отличаются по величине Г(ЕЛ,/ЕЛ ) lO)

Белью изобретения является повышение точности измерения.

Это достигается тем, что определяют промежуток времени между началом измерения и моментом установления равенства двух сигналов, экспоненциально изменяющихся в разных направлениях с одинаковой постоянной времени и начальными значениями, пропорциональными мэнохроматическим яркостям, е об измеряемой температуре судят по величине измеренного промежутка времени.

543838 времени.

Составитель B. Зуев

Редактор Л. Народная Техред М, Ликович Корректор В. Куприянов. Заказ 1030/60 Тираж 862 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Данный способ измерения может быть осушествлен следующим образом. На измерительную ячейку с постоянной времени разряда поступает импульс, пропорциональный монохроматической яркости объекта fy . Со- g ответственно импульс, пропорциональний монохроматической ркости объекта Ejl поступаЕ ет одновременно на вторую измерительную ячейку с постоянной времени зарядами =7"2.

2.

В момент времени, принятый за начало )p измерений, оба напряжения, пропорциональные

Eg и Ер начинакт изменяться по закону

2 затухающей и нарастающей экспонент с постоянной времени Г Схема сравнения фиксирует моментt равенста экспоненциаль- 15 о но-изменяющихся кривых, который определяется зависимостью

4,= еи(. ).

Точность фиксации момента f, равенства двух пересекающихся по времени кривых определяется порогом чувствительности д U схемы сравнения и углом, который образуют касательные к кривым в точке их пересечения.

Так, по этому способу абсолютная погрешность д определения момента, пересе1 чения затухающей экспоненты и прямой, параллельной оси абсцисс, равная =ЬUCkga(..

Можно показать, что при той же пороговой чувствительности д(/ схемы сравнения абсолютная погрешность дт, определения момента времени 1 по предлагаемому способу будет примерно в два раза меньше, чем по способу-прототипу.

Действительно, поскольку, угол пересечения касательных к опадающей и нарастающей экспонентамвточкеихпересечения t примерно в

2 раза больше, чем тот же угол в способе- > прототипе, можно записчть

М= ctgoC = — ht, Следовательно, абсолютная погрешность дт, снижается примерно в два раза по пред-4 лагаемому способу измерения при сохранении той же пороговой чувствительности схемы сравнения.

Таким образом, за счет снижения примерно в два раза методической погрешности определения точки т. пересечения двух экспоненциально изменяющихся в разных направлекиях кривых предлагаемый способ позволяет существенно повысить точность измерения цветовой температуры контролируемых объек-.îâ.

Формула изобретения

Способ измерения цветовой температуры путем определения отношения амплитудных значений двух сигналов, пропорциональных монохроматическим яркостям объекта в двух участках спектра излучения, основанный на преобразовании напряжения, пропорционального цветовой температуре, во временной интервал, о т л и ч а ю ш и и с я тем, Что, с целью повышения точности измерения, определяют промежуток времени между началом измерения и моментом установления равенства упомянутых сигналов, экспоненциально изменяюшихся в разных направлениях с одинаковой постоянной времени и начальными значениями, пропорциональными монохрома тическим яркостям, а о температуре судят по величине измеренного промежутка

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Свет Д. Я. Объективные методы высокотемпературной пирометрии при непрерывном спектре излучения, М., Наука, 1968ã. стр. 1 2 1- 24

2, Поскачей А. А., Русин С. П. Измерение температуры в электротермических установках, М., Энергия, 1967 r., стр. 61.

3. Авторское свидетельство СССР № 188066, кл. 501 ) 5/60, 1963 г. (прототип) .