Способ измерения температуры нечерных излучателей оптическим или радиационным пирометром

Способ измерения температуры нечерных излучателей оптическим или радиационным пирометром

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

№ 99173

Класс 421, 1104

СССР

«,»

@же

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В. А. Ковалевский

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НЕЧЕРНЫХ

ИЗЛУЧАТЕЛЕИ ОПТИЧЕСКИМ ИЛИ РАДИАЦИОННЫМ

ПИРОМЕТРОМ

Заявлено 4 марта 1953 г. за № 448555 в Комитет по делам мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР

Предлагаемый способ предназначен для увеличения коэффициента черноты поверхности накаленного тела при измерении его температуры радиационным или оптическим монохроматическим пирометром, с целью уменьшения погрешности измерения вследствие нечерноты излучателя.

При измерении температуры радиационными и оптическими монохроматическими пирометрами существенным источником погрешностей измерения является нечернота излучающей поверхности. Вследствие этого температура, полученная при измерении оптическим или радиационным пирометром, тем больше отличается от действительной температуры, чем меньше коэффициент черноты поверхности.

Для того чтобы вычислить поправку на нечерноту, необходимо знать коэффициент черноты объекта. Однако установить его не всегда возмож но, так как коэффициент черноты многих тел в значительной степечи зависит от состояния их поверхности, Во многих случаях измерение коэффициента черноты является сложной задачей, трудно выполнимой в промышленных условиях..Таким образом, при введении поправки на нечерноту легко допустить значительную погрешность вследствие неточного значения коэффициента черноты. № 99173

Предлагаемый способ увеличения коэффициента черноты излучающей поверхности заключается в том, что в непосредственной близости от поверхности устанавливается вогнутое зеркало 2 (см, чертеж), направленное на излучающую поверхность I. При этих условиях излучение поверхности, прежде чем попасть в измерительный прибор 3, испытывает многократные отражения от поверхности зеркала и измеряющей поверхности. Для такой системы коэффициент черноты может быть найден так: если из точки наблюдения направить узкий пучок лучей на визируемый участок поверхности, то этот пучок, многократно отражаясь, частично поглотится исследуемой поверхностью, а остальная часть поглотится зеркалом и рассеется в окружающем пространстве; если после каждого отражения пучка от зеркала íа исследуемую поверхность возвращается часть его, равная k, то после и отражений поверхностью поглотится часть потока, равная: — — — (при достаточно большом и), 1 — (1 — -) Чг" 1

1 — (1 — =-)k 1 — (1 — =-) lг где: е — коэффициент черноты поверхности; я,— коэффициент черноты той же поверхности при направленном на нее вогнутом зеркале.

Из приведенного соотношения следует, что при k = 0,85 и в = 0,4 а, будет равно 0,82 и даже при т = б я, — — 0,8.

Если поверхность отражает (и соответственно излучает) диффузно согласно закону Лемберта, то при коэффициенте отражения зеркала, равном 0,95, для обеспечения 1=0,85 необходимо, чтобы на зеркало попадало не менее 0,9 части пучка лучей, отражаемого тем участком исследуемой поверхности, которая визируется пирометром. Для этого зеркало должно представлять собой шаровой сегмент высотой, равной 0,67 радиуса, а диаметр отрерстия не должен превышать 0,2 радиуса.

Увеличение коэффициента черноты излучателя и приближение его значения к единице существенно уменьшает величину поправки на нечерноту излучателя, которую необходимо учитывать, чтобы найти действительную температуру, а следовательно, уменьшает и величину погрешности в определении указанной поправки.

Пр едм ет из об р етения

Способ измерения температуры нечерных излучателей оптическим или радиационным пирометром, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения вследствие нечерноты излучателя, у излучающей поверхности устанавливают направленное на эту поверхность вогнутое зеркало, обеспечивающее многократное отражение лучистого потока и увеличение коэффициента черноты поверхности, а пирометр наводят через отверстие в зеркале на участок поверхности, находящийся под зеркалом, № 99173