Устройство для определения индикатрисы излучения материалов

Устройство для определения индикатрисы излучения материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиационной пирометрии и может быть использовано для определения индикатрис излучения. Целью изобретения является сокращение времени определения индикатрис излучения и расширение , температурного диапазона при их определении. Сущность изобретения заключается в том, чюбы одновременно с приемников излучения шаровой формы, расположенных в полых цилиндрах на разном расстоянии от образца, регистрировать сигналы и на основании этих сигналов рассчитывать направленную излучательную способность. Устройство позволяет исследовать как металлические, так и теплоизоляг ионные материалы и существенно сокрятцает время определения индикатрис излучения , а также существенно повышает температурный диапазон исследования . 2 ил. (Л со J 05 05 ;о

Саоз СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (191 {И), А I э )э G 01 J 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Р аМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 30.09.92. Бюл. N 36 (21) 4055049-25 (22) 17.01 ° 86 (72) Л.Я.Падерин, И.М.Баскнн, В.В.Казаков и Л.П.Жигарева . (53) 536.35(088 8) (56) Авторское свидетельство СССР

11i 7973Ы, кл. G 01 J 5/32, 1980.

Интор В.В., Конопелько И.Н. Ис( следование степени черноты твердых тел. — Теплоэнергетика, 11 7, 1966, с. 67-71. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНДИКАТРИСЦ ИЗЛУЧЕНИЯ ИАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к радиационной пирометрии и мокет быть использовано для определения индикатрис излучения. Целью иэобретення является сокращенно времени определения индикатрис излучения и расширение. температурного диапазона при их определении. Сущность изобретения заключается в том, чч обы одновременно с приемников излучения шаровой формы, расположенных в полых цилиндрах на разном расстоянии от образца, регистрировать сигнал и на основании этих игналов рассчитывать направленную излучательную способность.

Устройство позволяет исследовать как металлические, так и теплоиэоля .1нонные материалы и существенно сокращает время определения индикатрис излучения, а также существенно повышает температурный диапазон исследования. 2 ил.

1 13476

Изобретение относится к радиационной пирометрии и может быть использовано- для определения индикатрис излучения - зависимости иэлучательной

5 способности материалов от направления в полусферической области.

Целью изобретения является сокра щение времени определения индикатрис излучения и расширение диапазона тем- 10 ператур при их определении.

Па фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— разрез Л-A на фиг. 1.

Устройство содержит вакуумную камеру 1, механизм 2 вращения образца иэ исследуемого материала, омический радиационный нагреватель 3, теплоправодный диск 4, датчик температуры

15, холодильник 6, имеющий тепловые контакты с цилиндрами 7 с расположенными в них на глубине

h гцi- ctg k (--), 25 где r i — внутренний радиус цилиндра, Ц,, k = 1, 2, ..., n-1 (и — порядковый номер цилиндра), от находящихся в одной плоскости открытых торцов цилиндров приемниками 8 излучения шаровой формы, Холодильник . 6 и цилиндры 7 выполнены иэ теплопроводного материала, например нз меди.

Плоский исследуемый образец 9 устанавиивают на оси механизма 2 вращения параллельно диску, нагревател1о и торцам цилиндров. Температура образца онредсляется с помощью датчика температуры 5, состоящего иэ спая термопары и полированного металличес«.4р

I кого экрана, расположенного в зазоре между диском 4 и исследуемым образцам 9.

При.этом величина зазора О между торцами цилиндров и образцом состав" 48 ляет не более 0,1 наружного радиуса цилиндров, что, как показали расчеты, позволяет устранить попадание па приемники излучения отраженных от об" разца посторонних лучистых потоков, излучаемых диском и другими элемен- . тами устройства.

Устройство работает следующим об" разом.

В процессе испытаний в условиях вакуума образец 9 приводится во вращение. С помощью нагревателя 3 и диска 4 получают заданную температуру образца и на стационарном тепловом

69 2 режиме регистрируют показания приемников 8 лучистых потоков и датчика температуры 5. Излучательную способность образца в различных направлениях

k(†) определяют иэ соотношения

tl где С(Х ) - направленная излучательуХ ная способность исследуемого образца в направлении к j — лучистые потоки, измеренные k M, (k-1) м приемниками излучения, расположенными на глубинах

h r (° ctg(k (--) и ц и

901

h =,„ ctgt(k-1) -)

% 1 nj где Т - температура образца, -4

Я. = 5,67 10 Вт/мк - постоянная Стефана-Больцмана; радиусы участков поверхности образца, видимых относительно 1с-го и (1<-1)-го приемников;

1,2, ., n-1, n - -порядковый номер приемника излучения, которые совпадают с соответствующими порядковыми номерами цилиндров; количество приемников излучения и цилиндров; телесный угол приемника относительно кольцевой зоны поверхности образца, ограниченной радиусами r„, гк-lэ, радиус приемника излучения.

Приемники лучистых потоков должны удовлетворять условию )павЂ

90 и

Ксли до или после испытаний исследуемого образца провести градуировку приемников лучистых потоков с помощью эталонного образца, удовлетворяющего закону Ламберта, .например полостной сферической модели абсолют- . но черного тела при одинаковых с исследуемым образцом температурах, то иэлучательная способность иссле3 134

ДУЕИО ГО 06Pa 3 Ца )i К Я!!)за &Х) Е НИИ,! 0П

ОК ределяется по более простой формуле (2) гд» (, †.иэпучательл!.I! способность эталонного образца, Я, - лучистые по;оки от эталонного Образца иэиеге ))!ье 1см и (k-1)=м приемниками иэлученил.

В тех случаях, когда с:ггналы приемников излучения U пропорциональны измерлеиым лу истым потокам (U

СР), вели !ину,(„ ) ложно определять также 1 0 формуле

7((р9

»CP I ), ll) ЯВ )с ИЯ!! ) ЬС, )3 ° Г. )j )) .Г.э пгllемн))к а . Т г, Й I) ))с л))) р)) Р же Г 6) )т ))ПОХIНЕН ° 1апр )l .)р »)) )Е) " I) I.)р)

n»»0ã0 термозч и 1)та шаров«рй форин, подав)гeннoгo на i си I,))3lèíäð,) с помощью теплоиэс. !1)г))он)„.х нитей. Возможны ц другие варианть) выполне»ия приемника лучистых потоке). с чуBcTB)ITpflb ными э3 ел)е))тсм шаровой формы.

Устройстго позволяет проводить ис следона)!ия Образцов как из мст«ллических, так и иэ теплоизоллцпон»ых материалов. 1)1еталли !еск!)е образцы, собранные совместно с теп3)оизо31лц1!Онными подложками, могут рассиатриватьСЯ КаК ПОКРЫТIII) На теПЛОИЗОЛЛЦИОН;)ЫХ образцах. /Л Р з ((1к,)) — (1к- 10 ) (UiI W — U»-, э )

К,„-К !,о -К Э ° 1-)))„>

)! и )!

I лы, вырабатываемь е k и (k- l) =и приемниками нри измерениях и зтоков от исследуемого и эталонного образцов сООт)30тстве))но .

Использование в качестве холодильника параллельной нагревателю и диску плоскгр)! Теп3)опроводноР оклаждаеиой панели с отверстилг!и, K0Top1:lx с обеспе;ением тепловогз KOHтакта (с помощь)р) сварки или пайки)

УСта»0))3)ЕН) ТЕ»3)ОПРОВОДНЫЕ ПОЛЫЕ цилиндры, позволяет сделать устройсгво компактным и Ограничитьсл одним охлаждающ IM контуром длл охлаждения и цилинпров.

Чтобы цилиндры не нагревались, не допускается тепловой контакт с нагревателем и дис).ом. Для того Отверстия в нагревателе и диске выпог)неиы так, чтобы между краями отверс тий и наружной биковой поверхностью цилиндров был зазор. При необходимости в з:!зоре между цилиндрами и нагревателем и диском прокладывают слой теплоизоляции.

Распо3!Ожение цилиндров и находя» щихся в них приемников излучения на концентричньГх окружностях равномерно и в одинаковом количестве позволяет независимо от теплопроводных свойств вращающегося образца поддерживать одинаковую температуру его участков поверхности над всеми приемниками излучения.

Использование в приемниках излучения чувствительных элементов шаровой формн обеспеч»гает одинаке) ую ио

Устройство )зозвол.)."т существе»))О сократить время определения индикатрис иэпучснил материалов и повысить уроне«ь температур п1 и исследо»а»ии :еплоизол.)цпо»ных материалов. Это

80 T)IraeTc)I зз счет . дновреиегп)ого измере )ил излучатепьпой с))осс бности

Образца в и»апр:)в» н))лх и та))иы ОбГ)чзол! в и рэз сп; ; .цаетсл время Опре;1)лен,я инри )атрис и.)луче»ил матери20

<= -Ч О В

Ф о р м у л а ™ з 0 и р е т е н

Устройство для гпределенил индикатрисы 1)злученр):- л)атериа)10», 00»р p35 жащер каме;)у, »агре))атель, приемник излучения и датчик температуры, о тл и ч а ): щ е е с л .ем, что, с целью сокращения !)ре)е)!и и расширения диапазо!)а тем))сратур, внутри камерь. параллел) но рруг другу установлены теплопрово,!ный диск и холодильник, выполненный в виде охлаждаемой плоской геплопроводной панели, в ко45 торые встав ены теплопроводные полые цилиндры с за !ерненными внутренними стенками, расположенн))е равномерно и в одинаковом количестве по концентрическим скружностям обеспечением теплового контакта с холодильником

50 и с зазором по отношению к нагревателю и диску, дополнительно введены приемники излучения, при этом общее количесгво приемников излучения равно количеству цилиндров, приемники из55 лучения выполнены с чувствительными элементами шаровой формь! и установлены в цилиндрах по ходу излучения на глубине

1347669

90 1

h» = r»,с»ц(» (— )) и

3 ФЯ

Фиг.2

Составитель С.Соколова

Техред Л.Олийнык

Корректор Л. Пилипенко

Редактор Т.Иванова

Тираж

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобре" å.íèé и открытий

113035, Москва, )(-35, Рауки кая наб,, д, 4/5

Заказ 4056

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная 4

rAe г„„ — внутренний радиус цилиндра;

1 2 ..., и-1 (n — порядкооьй номер цилиндра, причем открытые торцы цилиндров расположены в одной плоскости, а камера снабжена средством вакуумнрования.