Способ измерения температуры нагретых тел

Способ измерения температуры нагретых тел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тщ 544873

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.12.74 (21) 2082685/25 (51) М.|Кл.е 6 01J 5/00 с прпсоедпнсш:ем заявки . й

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изабретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.01.77. Бюллетень че 4 (53) Ъ ДК 536.521.2 (088.8) Дата опубликования описания 14.03.77 (72) Авторы пзо )1) с ге 0 ii я

М. И. Корсунский, А. Д. Волчек и В. М. Джайзаков

Институт ядерной физики АН Казахской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕТЪ|Х ТЕЛ

Изобретение относится к 1ехникс Измере!пия температуры, в частности к способам измерения температуры нагретых тел по их тепловому излучению.

Наиболее распространенными способами измерения температуры по тепловому излучению являются методы яркостной, радиационной и цветовой пирометрии (1). Однако известные методы имеют значительные методические ошибки, когда неизвестны коэффициенты черноты излучателей.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ измерения температуры нагретых тел, заключающийся в измерении параметров аномальной проводимости (2).

Однако при определении температуры по величине аномальной проводимости для каждого отдельного измерения необходимо длительное время, так как установление стационарной проводимости образцов происходит в течение 1 — 1,5 час. Это сужает область применения данного способа определения температуры.

Цель изобретения — уменьшение инерционности и увеличение чувствительности метода.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу измеряют интенсивность падающего светового потока и время релаксации аномальной фотопроводимости и по величине, обратной их произведению, определяют температуру нагретых тел.

Известно, что в результате действия света изменение стационарной проводимости ано5 мального фотопроводника происходит по экспоненциальному закону. В случае облучения светом сложного спектрального состава (температурное излучение) изменение проводимости описывается следуюптим выражением

10 — т zs,.а,. = ст : (ст о) Е где o„„— величина стационарной проводимо15 сти, устанавливающаяся под действием излучения; ов — величина стационарной проводимости до включения света; о — текущее значение стационарной проводимости;

b; — плотность энергии теплового излучения в спектральном интервале

Ле;

S; — параметр, характеризующий время

2э релаксации проводимости на действия квантов света из интервала

Ле. Величина S; не зависит от интенсивности L; = ЬтЛе и определяется энергией фотонов;

30 / — время.

544873

1 — Х5;б,Л

Е (2) ХЯАЛв

1 1

5вф— т1. (4) Формула изобретения или в интегральном виде

S, - S (=-) . аехр — 1

kT вф— (6) 3

S="exp — 1

ИТ

Составитель В. Зуев

Техред Е. Петрова Корректоры; Н, Аук и Е, Хмелева

Редактор E. Караулова

Заказ 122/3 Изд. № 134 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров ГССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Согласно этому выражению время релаксации аномальной фотопроводимости определяется обратной величиной показателя экспоненты

При экспериментальном изучении установлена обратно пропорциональная зависимость времени релаксации от суммарной интенсивности излучения /.=Хб;Лв. Следовательно, величину т можно представить в виде

1 озф К в (3) ! где S,q, — коэффициент пропорциональности, определяющийся спектральным соста во м излучения.

Из выражений (2) и (3) следует связь коэффициента $,,1, с параметрами светового потока и временем релаксации аномальной фотопроводимости:

S - "S (в) b (в) с(в

S,„= . (5)

=-1

В случае абсолютно черного излучателя связь между его температурой и величиной

S,ô можно получить из выражения (5), определив 5 (е) экспериментально, а вид зависимости b(в) на основании известного закона

Планка:

Инерционность метода определяется временем релаксации т, которое меняется от нескольких минут до долей секунды, что существенно меньше инерционности метода, основанного на измерении стационарной проводимости аномального фотопроводника.

Чувствительность данного метода выше, чем у прототипа, так как параметр, по которому производится измерение температуры (S,>) изменяется в 200 — 250 раз (а у прототипа в том же температурном интервале — в

10 — 15 раз).

Для определения температуры по известной методике определяют время релаксации аномальной фотопроводимости т и с помощью болометрических приемников интенсивность энергии излучения объекта L, по которым на23 1 ходят величину 5„,,= —, однозначно зависятУ, шую от температуры объекта, Способ измерения температуры нагретых тел по измерению параметров аномальной

3О фотопроводимости, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью уменьшения инерционности и увеличения чувствительности, измеряют интенсивность падающего светового потока и время релаксации аномальной фотопроводи35 мости и по величине, обратной их произведению, определяют температуру нагретых тел.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

40 1. Корсунский М. И. Аномальная фотопроводимость, М., «Наука», 1972, с. 15 — 30.

2. Лвт. св. СССР Ко 447744889999, М. Кл. G Olj

5/00, 1972 (прототип).