Способ измерения цветовой температуры

Способ измерения цветовой температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сомза Советских

Социалистимвсних

Республик

OllNCAHHE

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (!1) 573724 (61) Дополните.аьное. к авт. свнд-ву (22) Заявлено 16. 02.76(21) 2325919/25 с присоединением заявки №(23) Приоритет - (43) Опубликовано 25.09,775юллетень Ж 35 (45) Дата опубликования описания 18.10.77 (51) М. Кл.

2 (т Ol 3i5/60

ГооударстаеннмЯ комнтет

Совета Инннотроа СССР оо делам нзобретенна н открмтнй (53) УДК 536.5 (OS8. 8) А. Н. Копесннченко A. И. Самсонов, A. В. Смирнов и Ю. И. Рафеенко (т2) Авторы изобретения

Московский лесотехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЦВЕТОВОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к способам нэме рения температуры и может найти применение при разработке цветовых пирометров, предназначенных для измерения стационар* ных и нестационарных температур тел с непрерывным спектром излучения.

Известны способы измерения температу ры, основанные на законе смешения Вина

t 1».

Известен также способ измерения темпе» ратуры, эаключаюшийся в том, что с помо шью спектрального прибора произвольным образом разворачивают спектр на приемник излучения и измеряют плотности монохроматических компонент, находя длину волн, со @ ответствуюшую максимуму излучения, с помошь о которой определяют цветовую темпе» ратуру (2j.

Однако эти способы сводятся к непосредственному измерению длин волн и позтому для получения приемлемой погрешности опре деления температуры требуется спектраль ный прибор высокой раэрешаи)шей способ ности, Белью изобретения является уменьшение 25

Я погрешности измерения температуры прн ой

ыовременном снижении требований к спеМ тральному прибору.

Это достигается тем, что разворачиванй периодически спектр излучения по длинам волы на приемник излучения, выделяют мо « мент времеыи, соответствуюший максимуму сигыала, и измеряют временной интервал, например, начало развертки момент максза мума и цо полученному временному интер валу судят о температуре исследуемого объекта. (игнал-ыа выходе приемника нзлучейия в виновском приближений и с учетом селен тивности описывается выраженнвм

U(s,т) -и,.В(Я) t(a) е(Я,т) а хр(*),(Ц где К -постоянная прибора; Ми4я)- спектральные характеристики цриФ мника излучения и оптической системы ниро метраз

Я - . длина. Волны; ф(р(, г) коеффициеыт монохроматической нзлучательыой способности;

573724

- абсолютная температура;

Q - вторая постоянная Планка.

Развертка во времени спектра излучения

2 по длинам волн соответствует преобразова нию, б — å(ßТ) ОФ а

tto максимуму 4, который генерирует корот» кий импульс, соответствуюший времени нвс,»» туппения максимума колоколообразного импульса. С помошью блока 5 периодически генерируется опорный импульс, соответствуюший, например, началу развертки спектра. 2

Я К (2)

Выходным импульсом формирователя по здесь 1 - время; максимуму и опорным импульсом начала

К - функция преобразования (постоян развертки спектра запускают триггер 6, а

10 затем приводяУ в соответствие с темпервтуная прибора), рой полученный временной интервал. НаприС учетом формулы (2) выражение 1) примет внд мер если начало развертки соответствует

Ю длинноволновому участку спектра, то с повы®,т), в() ()е(, ) (и, ) "z<>I

И генерируемого триггером, возрастает.

Йля диапазона температур 1200-1700 К спектральные харвктеристики приемника иэ»выбирают в качестве приемника излучения лучения оптической системы и коэффициент ..) фотоэлектронный умножитель с:.сурьмяноцемонохроматической излучвтельной способэиевым катодом и монохроматизируюший ности соответственно. )О прибор со стеклянной оптикой. Проведенные

Из выражения (3) следует эксперименты нокаэывают, что прирвшение — g5-t t(EnS(t) tIt))t>

25 занном температурном интервале. При исВ случае, когда характер излучения тела пользовании двигателя с q = 3000 об-мин является абсолютно черным или серым, т.ек для врвшения зеркала развертки спектра когда затрачиваемое на одно измерение температуры время не превышает 0,02 сек. Уст ()

30 ройство, с помощью которого формируют опорный импульс начала развертки спектра, измеряемая температура будет истинной запускают вспомогательным осветительным температурой. Во всех других случаях споприспособлением с использованием зеркала соб измерения температуры является цветоразвертки спектра. вым, и цветовая температура тем меньше

85 Погрешность измерения температуры в будет отличаться от истинной, чем меньше первую очередь определяется нестабнльносизменение иэлучатепьной способности в выбтью скорости врашения двигателя, который раином спектральном дйапаеоне по сравврашает зеркало развертки спектра, а такиению с крутизной спектральных характерисФ же временной погрешностью формирбвателя тик приемника излучения и оптической снс40 по максимуму. Известно, что система стаf8 É билизации скорости врашения двигателя, X(f g(t).g(t))» dÅÏã() р) (g) выполненнвн не основе переключвкюиего ре сйi dt ле, обеспечивает нестабильность скорости, На чертеже изображена блок-схема одно- не превышвюшую + 0,2%. Погрешность форго иэ возможных пирометров, с помошью 45 мирователя по максимуму нв основе диодкоторого можно измерить температуру по но-регенеративного компвратора не превыописываемому способу, шает 0,5% (включая и сиетматические

Излучение .от выбранного участка исспе- погрешности). Следовательно, основная дуемого обьекта с помошью оптической сис»- погрешность описанного варианта цветового темы 1 передается на спектральный прибор 50 пирометра, принцип действия которого

2, содержаший устройство, которым спектр основан на предложенном способе измерепо длинам волн разворачивается периодичес ния, не превышает «+ 1%.

is, например, установленное после камерно- Блвгодвря периодической монотонной го объектива перед выходной шелью враша- развертке спектра и преобразованию смешеилпееся заркало. шення максимума излучения по длинам волн

На нагрузке приемника излучения 3, ус- во временной интервал требования к разретановленного за выходной шелью спектраль- шаюшей способности спектрального прибора ного прибора, периодически выделяются нм- могут быть снижены. пульсы напряжения колоколообразной формы. Таким образом, предложенный способ

Этн импульсы передаются на формирователь б0 измерении цветовой температуры, основанный

573724

Составитель А. Крупилина

Редактор Й. Пинчук Техред H. Андрейчук Корректор А, Власенко

Заказ 3753/33 Тираж 865 Подписное

БНИИПИ 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 на преобразовании смешения максимума излучения по длинам волн в изменении длительности временного интервала, позволяет автоматизировать процесс измерений и уменьшить погрешность измерения температуры при одновременном снижении требований к спектральному прибору, Формула изобретения

l0

Способ измерения цветовой температуры, эаключаюшийся в том, что разворачивают периодически спектр излучения исследуемого обьекта на приемник излучения, измерььют плотности монохроматических компонент в спектре, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью уменьшения погрешности измерений, выделяют момент времени, соотве ствуюший максимуму. сигнала, измеряют временной интервал от начала развертки спектра до получения максимального сигнала и по полученному временному интервалу судят о температуре исследуемого обьек та.

Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе.

1. Патент США М 3222930 кл. 73-355, 1965.

2. Свет Й. Я. Объективные, методы высокотемпературной пирометрий при непре рывном спектре излучения М., Hsyra, 1968. с. 25.