Пирометр для измерения температуры поверхности нагретого или расплавленного стекла

Пирометр для измерения температуры поверхности нагретого или расплавленного стекла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 34759Î

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскин

Сопиалистическин

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства

Заявлено 18.!!.1970 (M 1402201/18-10),"1. Кл. С Olj 5/02 с пр и соединением з аявки Хе

Приоритет

Опубликовано 10Х!!!.1972. Бюллетень Хо 24

Дата опубликования описания 24Х!П.1972

Комитет по делам изобретений и открытий при Спеете Ыииистров

СССР

УД1(538.521.2 (088.8) Авторы изобретения

M. И. Коробко, И. М. Коробко, Г. Ф. Мартынюк, Б. Б. Анисимов, А. И. Сусидко и В. М. Будов

Салаватский завод технического стекла

Заявитель

ПИРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ

НАГРЕТОГО ИЛИ РАСПЛАВЛЕННОГО СТЕКЛА

Изобретение относится к приборостроеншо и может применяться для измерения температуры поверхности нагретых прозрачных тел типа стекла.

Известный пирометр для измерения температуры поверхности нагретого или расплавленного стекла, содержащий тубус с защитными фильтрами, сбтюратор, приемник излучения, усилитель, преобразователь сигнала, блок питания и регистрирующий прибор, характеризуется большой тепловой инерцией лучеприемников, не позволяющей использовать их для измерения температуры быстро движущейся поверхности стекла, а также наличие сложных оптических систем, требующих специальной юстировки. Кроме того, применение обтюратора из стекла того же химического состава, что и исследуемое, требует многократного индивидуального изготовления обтюраторов, Цель изобретения — повышение точности измерения и исключение влияния промежуточной среды и стандартизация градуировочной характеристики.

Для этого в предлагаемом устройстве обтюратср изготовлен из фторопласта с окнами пз целлофана, оптико-акустический лучеприемник заполнен двуокисью углерода, а тубус— азотом.

1-1а черте>ке приведена принципиальная схема предлагаемого пирометра.

Ппрометр состоит пз тубуса 1 с защитными стек;.ами 2 из искусственного сапфира, обтюратора 3 из фторопласта с окнами 4 из целло фана, синхронного двигателя 5, приемной кюветы 6 с конденсаторным микрофоном 7, усилителя 8, преобразователя 9 сигнала, блока 10 питания и регистратора 11.

Впзируется ппрометр на объект через установочную амбразуру, которая охлаждается во10 дей.

Участок лучспровода, находящийся между приемной кюветой 6 и излучающим стеклом А, должен быть чист от лучепоглощающей промежуточной среды, которая ослабляет излу15 кние и вносит в измерения переменные ошибки. Поэтому тубус пирометра выполнен герметичным и заполнен азотом.

Для уменьшения поглощения лучистого потока внутренней поверхностью тубуса послед20 няя выполнена хромированной и полированной.

Нагретое стекло А излучает поток с длиной волн от 4 до 8,ик, Тело Б, находящееся за стеклом, излучает поток II, охватывающий

25 весь спектр излучения. При прохождении потока II через стекло А лучистая энергия на длинах волн 4 — 8 .ик поглощается последним, а оставшийся поток III вместе с потоком попадает в тубус пирометра.

30 Перед приемной кюветой 6 установлен обтюратор 8, который модулпрует лучистый по3 ток с частотой 6 гц. 3а счет подбора материалов обтюратора и его окон в спектре поглощения приемной кюветой модулируется только поток с полесой,.излучения от 4,2 до 4,5 мк для двуокиси углецода яли поток с полосой

hв излучения от 4,4-до,г;б мк для окиси углерода.

В качестве материала обтюратора взят фторопласт. Окна обтюратора выполнены из целлофана. Всего обтюратор имеет шесть окон и вращается от синхронного двигателя 5 со скоростью 60 об/мин.

Таким образом, двуокисью углерода, находящейся в кювете б; поглощается модулированный поток только в полосе спектра 4,2—

4,5 мк или окисью углерода — в полосе спектра 4,4 — 5,0 мк, т. е. в полосе инфракрасной области спектра излучения, для которой стекло является непрозрачным телом со степенью черноты -0,96.

Газ, которым заполнена кювета, при воздействии на него модулированного потока инфракрасного излучения периодически нагревается, что приводит к колебанию давления газа в кювете. Так как поглощающий газ имеет неизменный коэффициент поглощения, амплитуда указанных колебаний давления газа пропорциональна количеству энергии излучаемой стеклом и, следовательно, температуре его поверхности.

Пульсации давления газа в приемной кювете б воспринимаются конденсаторным микрофоном 7 и преобразуются в электрический сигнал с частотой 6 гц. Этот сигнал усиливается высокочувствительным узкополосным усилителем 8, затем в преобразователе 9 он

34759 0

4 преобразуется в сигнал постоянного тока и подается на вход регистратора 11.

В качестве регистратора применяют серийный автоматический электронный самопишущий потенциометр на 10 мв, с временем пробега кареткой всей шкалы за 2,5 сек и спецградуировкой.

Таким образом, сигнал, снимаемый с преобразователя 9 и подаваемый на регистратор 11, 10 пропорционален только потоку 1, излучаемому стеклом в полосе инфракрасного спектра 4,2—

4,5 мк (при заполнении кюветы двуокисью углерода) или полосе инфракрасного спектра

4,4 — 5,0 мк (при заполнении кюветы окисью

15 углерода) .

Испытания пирометра в лабораторных и промышленных условиях показали, что погрешность измерения температуры не превышает 1% от верхнего предела шкалы, быстро20 действие составляет 0,15 сек, чувствительность не ниже 0,1 /о.

Предмет изобретения

Пирометр для измерения температуры поверх25 ности нагретого или расплавленного стекла, содержащий тубус с защитными фильтрами, обтюратор и приемник излучения, подключенный через усилитель, преобразователь сигнала и блок питания к регистрирующему прибору, 30 отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и исключения влияния промежуточной среды и стандартизации градуировочной характеристики, обтюратор изготовлен из фторопласта с окнами из целлофа35 на оптико-акустический лучеприемник заполнен двуокисью или окисью углерода, а тубус — азотом.

Составитель В. Иванов

Редактор T. Иванова Текред Т. Курилко

Корректор Е. Миронова

Заказ 2591/16 Изд. М 1140

Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, >К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2