Способ измерения разности температур Советский патент 1985 года по МПК G01J5/08 

11

Изобретение относится к области пирометрии и может быть использовано преимущественно для измерения малых разностей температур полупрозрачных материалов, например кварцевого стекла.

Известен способ измерения перепада температур на слое полупрозрачного материала, заключающийся в измерении отношения интенсивностей излучения в выбранных точках для видимой и инфракрасной областях спектра и последующем определении искомой величины по градуировочной кривой til

Недостатками такого способа являются, невысокая точность измерения малых перепадов температур, не превышающих 10-20 К, и необходимость . проведения градуировки по модели абсолютно черного тела.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является

, способ измерения разности температур, заключающийся в измерении температуры одной из контролируемых точек поверхности тела и определении разности температур по интенсивностям теплового излучения от указанных точек поверхности, измеряемым приемником излучения в узком спектральном интервале 22.

Недостатком известного способа является большая погрешность измере ния, обусловленная тем, что измеряемая разность температур определяется по логарифму отношения абсолютных значений интенсивностей излучения от двух точек.

Целью изобретения является повышение точности измерения разности температур.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения разности температур, заключающемуся в измерении температуры в одно из контролируемых точек поверхности тела и определении разности температур по интенсивностям теплового излучения от указанных точек поверхности, измеренным приемником излучения в узком спектральном интервале, измеряют разность монохроматических интенсивностей теплового излучения выбранных точек поверхности тела, а их разность температур рассчитьгеают по формуле

I AU-uUe -EC.A- ) .u gcyrM

ЛТ

ди-дие -ес А-5

i-T,en.

,где TQ - измеренная температура

в одной из точек поверхности тела-,

- эффективная длина волны; С, С - соответственно первая и

вторая постоянные в фор. муле Планка;

«

. ли - сигнал на выходе приемника излучения, пропорциональный разности монохроматических интенсивностей-, Е - излучательная способность тела.

На чертеже приведена схема устрой ства для осуществления способа измерения разности температур.

Устройство содержит плоские поворотные зеркала 1-3, модулирующие зеркало 4 с электромеханическим.приводом 5, приемник 6 теплового излучения, регистрирующую аппаратуру 7.

Потоки теплового излучения от выбранных точек А и В поверхности нагретого тела 8, например образца кварцевого стекла, попеременно направляются на.приемник 6 излучения с помощью зеркал 1-3 и модулирующего зеркала 4. Коммутация потоков теплового излучения модулируюш 1М зеркалом 4 осуществляется таким образом, чтобы указанные потоки быпи сдвинуты по фазе на ISO относительно друг друга. В этом случае на выходе приемника 6 выделяется сигнал &U , пропорциональный разности монохроматических интенсивностей тепловых потоков от точек А и В. Необходимое для последующего вычисления величины ЛТ значение температуры Тд одной из .точек может быть получено любым известным способом измерения температуры, например, с помощью пирометра 9.

Использование предложенного способа измерения разности температур позволяет значительно (в 3-5 раз) повысить точность измерения по сравJ11439934

нению с известным. Так, например, не 40-50 К для К системятипри измерении разности температур ческая погрешность измерения не про образца из кварцевого стекла на уров- вьш1ает 1-1,5%.

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУР, заключающийся в измерении температуры в одной из контролируемых точек поверхности тела и определении разности температур по интенсивностям теплового излучения от указанных точек поверхности, измеренным приемником излучения в .узком спектральном интервале, о тличающийся тем, что, с целью повьшгения точности измерения, измеряют разность монохроматических интенсивностей теплового излучения выбранных точек поверхности тела, а их разность температур рассчитывают по формуле ди-дие -ЕС Л ЛТг где Т - измеренная температура в одной из точек поверхности о S тела-, (Л - зффективная длина волны-, С,С,- соответственно первая и вторая постоянные в формуле Планкаi ли - сигнал на выходе приемника 4 излучения, пропорциональСО ньй разности монохроматисо ;о об ческих интенсипностей; Е - излучательная способность тела.