Устройство для пирометрических измерений

Устройство для пирометрических измерений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиационной пирометрии и может быть использовано в металлургии, стекольной промьшшенности и т.п Цель - расширение функциональных возможностей, В устройство дополнительно введены радиационный и яркостный пирометры II и 12, второй блок 20 вычисления разности обратных значений температур , датчик 23 скорости перемещения объекта, блок 21 вычисления разности разностей обратных значений всех измеренных температур, блок 15 обнуления памяти блок 16 определения временного интервала Но заданному алгоритму определяются действительная температура и излучательная слособность движущегося объекта Изобретение позволяет измерять действительную температуру и излучательную способность движущихся объектов с изменяющейся температурой о 1 ил. (О (Л

СОО3 СОВЕТСКИХ со1.1иАлистичесних

РЕСПУБЛИК

„„SU, 1440154 А (51)5 С 01 Л 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОтнРытиям

flpH Гннт сссР

1 .1 /".1 > и

) ы ь|м 1 ьд4 й1 4(1

141 f фф11 ч

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1345776 (21) 4232920/25 (22) 22.04.87 (46) 23.03.91. Вюп. 9 11 (71) Институт металлургии им.А.А,Байкова (72) Е.Д. Глаз ман, И.И. Иовиков и Л,И.Дубсон (53) 535. 52 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1345776, кл. G 01 J 5/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИРОМЕТРИЧЕСКИХ

ИЗМЕРЕНИЙ (57) Изобретение относится к радиационной пирометрии и может быть использовано в металлургии, стекольной промышленности и т.п. Цель = pacИзобретение относится к пирометрии, конкретно к измерению действительной температуры и излучательной способности .реальных объектов для случаев, когда излучательня способность неизвестна и при небольших изменениях температуры объекта остается постоянной или слабо .зависит от нее.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.

Устройство изображено на чертеже.

На одну и ту же площадку S движущегося объекта 1, температура которого изменяется либо за счет естественного теплообмена с окружающей средой, либо за счет принудительного обдува блоком 2 изменения температуры объекта,имекцим регулятор 3, визируются радиальный 4 и яркостный 5 пиро2 ширение функциональных возможностей, В устройство дополнительно введены радиационный и яркостный пирометры

ll и 12, второй блок 20 вычисления разности обратных значений температур, датчик 23 скорости перемещения объекта, блок 21 вычисления разности разностей обратных значений всех измеренных температур, блок 15 обнуления памяти, блок 16 определения временного интервала. Ио заданному алгоритму определяются действительная температура и излучательнак способность двюкущегося объекта. Изобретение позволяет измерять действительную температуру и излучательную способность движущихся объектов с изменяющейся температурой. 1 ил.

I метры с усилителями 6 и 7. Усилитель радиационного пирометра снабжен бло- ® ком 8 изменения коэффициента его уси-. ф ления, выхода этих усилителей подклю- в Ь чены к блоку 9 вычисления разности обратных значений рациационной и яркост- фы ной температуры, выход которого подключен к регистратору 10 4:ь

При движении полосы металла та же самая площадка S визируется вторыми радиационным и яркостным пирометрами

11 и 12. Выходы фотоприемников пирометров 11 и 12 подключены к входам блока 13 памяти, к двум другим входам heal которого подключен спаренный переключатель 14, к которому подключены также выходы фотоприемников пиромет" ров 5 и входы усилителей 6 и 7. К входам этих же усилителей подключены два

1440154 выхода блока 13 памяти. Еще к двум входам блока. 13 памяти подключены блок 15 обнуления памяти и блок 16 определения временного интервала и запуска. К двум другим выходам блока

5 памяти подключены усилители 17 и 18 пирометров 11 и 12. К усилителю 17 подключен блок 19 изменения коэффициента его усиления. Блоки 8 и 19 изменения коэффициентов усиления уси" лителей 6 и 17 связаны между собой.

Выходы усилителей 17 и 18 подключены к второму блоку 20 вычисления разности обратных значений температур, Выходы блоков 9 и 20 вычисления разности обратных значений температур,: измеренных первой и второй парами пирометров 4, 5 и ll 12,подключены к блоку 2! вычисления разности разностей обратных значений четырех температур. Второй переключатель 22 подключен к выходу блока 9 вычксления разности обратных значений температур» измеренных пирометрами 4 и 5, к выходу 25 блока 21 вычисления разности разностей обратных значений четырех температур н к регистратору 10. К входу блока 16 определения временного интервала и запуска подключен датчик

23 скорости движущегося объекта..

Устройство работает следующим образом.

Первоначально переключатели 14 и

22 должны находиться в положениях

24 и 25, соответствующих измерению температуры стационарного объекта.При измерении температуры движущегося объекта переключатели 14 и 22 переводятся во второе положение и включают все 40 дополнительные блоки. Сначала блокам

15 обнуляется память блока 13,. с помощью блока 16 определения временного интервала и запуска измеряется ско" рость движущегося объекта и задается 45 время tl измерения температуры пирометрами 4 и 5 с площадки S и момент времени t< = t + Дй измерения темпе( ратуры пираметрами 11 и 12 с тай же площадки S при перемещении объекта 1, причем промежуток времени gt устанавливается, исходя из известных в момент измерения скорости движения полосы и расстояния между парами пирометров, а блоком 16 осуществляется за- 55 пуск блока 13..

В момент времени t в блоке 13 памяти одновременно запоминаются амплитуды сигналов, формируемые с участка поверхности S движущегося объекта

1 в нагрузках фотоприемников яркостнаго и радиационного пирометров 4 и

5, которые через соответствующие усилители 6 и 7 поступают на блок 9 вычисления разности обратных значений этих температур в виде

-С -1 91

h — пЯ -r Я (1) (С, % Р где Т вЂ” действительная температура

1 объекта в момент времени

1 с1, — эффективная длина волны яркостных пирометров;

Я и 1-, " спектральная и интегральная излучательные способности участка S объекта 1; и — -1/4э

С вЂ” вторая постоянная в урав2 ненни Планка.

В момент времени t с той же самой площадки S в блоке 13 памяти запоминаются амплитуды сигналов формируемых в нагрузках фотоприемников вторых радиационного и яркастного 12 пи" раметрав, и через усилители 17 и 18 поступают на блок 20, вычисляющий a6"" ратные значения температур и их разность в виде

-4 Я1 -(Д Т = Т - — 1пЕ,7,- Т =. (2) 2 2 С ф 2 Р У где Т вЂ” действительная температура объекта в момент времени tgo

Далее в блоке 21 осуществляется вы-< числение Д Т > разности разностей обратных значений яркостных и радиационных температур, измеренных в моменты времени и и

-f . -! { -1 1 4

ДТ = "r — ДТ =(r -T )-(T -T )E = а

= (Т, — T2)(1-fP) (3) и путем одновременного изменения коэффициентов усиления усилителей 6 и

17 в одинаковое числа раз с помощью блоков 8 и 19 устанавливают значение — 1

ДТ равным нулю, т.е.

ДТ == (Т, — Т2 ) (1-К )=О, (4) которо е обе спечив ается при условии

Еи,кл 1 (5) где К вЂ” коэффициент, показывающий во сколько раз изменен коэффи(6) 25

К а по ней и по первоначально измеренным радиационным температурам определяются действительные температуры Т, и Т участка поверхности полосы ме- 0 талла В моменты времени t и t<, а по Т < и Т и яркостным температурам определяется спектральная излучательная способность.

По окончании измерений блоки изменеНия коэффициентов усиления устанавливают в первоначальное положение и при необходимости производят следующий цикл измерений. Расстояние между двумя парами пирометров (температур" 40 ный градиент) обуславливается, с одной стороны, условиями технологического процесса, а с другой — метрологическими характеристиками используемых пирометров, 45

Формул а изобретения

Устройство для пирометрических измерений по авт.св. У 1345776, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с

5

1440! циент усиления усилителей 6 и 17, Затем переключатель 22 переключают в начальное положение 25 и при этом измеряют радиационную температуру Т> которая соответствует действительной температуре Т участка

8 объекта в момент времени t а по ней и по первоначально измеренным яркостным и радиационным температурам в моменты времени t < и t< определяют радиационную и спектральную иэлучательные способности и действительную температуру Т участка S поверхности объекта.

Действительная температура и излучательная способность могут быть определены и другим путем. 11оскольку К в уравнении (5) определяется в процессе работы устройства, то из него определяется интегральная излучательная способность в виде

54 б целью расширения функциональных возможностей, оно дополнительно снабжено вторыми радиационным и яркостным пирометрами с усилителями, блоком изменения коэффициента усиления усилителя второго радиационного пирометра, вторым блоком вычисления разности обратных значений радиационной и яркостной температур, блоком вычисления разности разностей обратных значений четы; рех температур, блоком памяти, двумя переключателями, блоком обнуления памяти, блоком определения временного интервала и запуска .и датчиком скорости движущегося объекта, причем первый переключатель выполнен спаренным и подключен с одной стороны к выходам первой пары радиационного и яркостного пирометров, а с другой— к двум входам блока памяти и к входам усилителей первой пары пирометров, два других входа блока памяти подключены к выходам второй пары пирометров, к другой паре входов блока памяти подключены блок обнуления памяти и блок временного интервала измерений и пуска, вход которого подключен к датчику скорости движущегося объекта, два выхода блока памяти подключены к входам усилителей первой пары пирометров, два других выхода блока памяти подключены к входам усилителей второй пары пирометров, выходы этих усилителей — к входам второго блока вычисления разности обратных значений температур, выходы обоих блоков вычисления разности обратных значений температур подключены к блоку вычисления разности разностей обратных значений четырех температур, блоки изменения коэффициентов усиления усилителей первого и второго радиационных пирометров связаны между собой, а второй переключатель подключен к выходу первого блока вычисления разI ности обратных значений радиационной и яркостной температур, к выходу блока вычисления разности разностей обратных значений четырех температур и к регистратору.

Тираж 329

Подписно е

ВНКИПИ Государственного комитета по. изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101

Редактор О, Юрко в а

Заказ 1060

Техред М. Иоргеятал Корректор Л.Пилипенко