Способ измерения температуры среды Советский патент 1986 года по МПК G01K11/20 G01K11/30 

Изобретение относится к методам измерения температур и может быть ипользовано для массового контроля температур во многих точках нагревательных приборов, высоких температур в полях ядерных излучений, контроля технологических процессов и выявления особенностей термической обработки археологических находок.

Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение диапазона измеряемых температур

На чертеже приведены градуировоч ные графики.

Способ осуществляется следующим образом.

Из большой партии заранее под- готов-тенного порошка ТДЦТ или крупного однородного по строению монокристалла (минералы или специално приготовленные вещества) изготовляются датчики температуры в виде порошков в различной упаковке, маленьких таблеток или пластинок (из кристалла) весом 1-10 мг. Эти датчики помещают в измеряемую среду и выдерживают в течение одной из экспозиций, для которых составлены градуировочные графики данного ТЛДТ. Затем датчики подвергают облучению. В качестве источников облучения можно использовать рентген. Со и др. Дозы облучения могут быть различными в пределах 0,1-3 Мрад. Необходимо только, чтобы источник облучения и доза соответствовали тем, которые использованы для при составлении градуировочных графиков Облученные таблетки или пластийки подвергают ТЛ и на кривых ТЛ измеряют интенсивность свечения максимумов l , по 1 на градуировочном графике определяют температуру сред

Составление градуировочных графиков может осуществляться как до, так и после пребывания ТДЦТ в измеряемой среде. Если заранее известны условия, в которых необходимо проводить измерения температуры (среда и ее состав, время пребывания в данной температуре и др.), то градуировочные графики следует составлять заранее, и наоборот, если условия неизвестны, графики следует составлять после пребывания ТЛДТ в измеряемой среде.

Для составления градуировочных графиков из крупной приготорленной партии ТДЦТ отбираются серии датчиков. Количество их зависит от числа экспозиции нагрева, в которых предполагается производить измерения, и необходимой точности определения температуры. Затем каждый датчик серии подвергается нагреву до определенной температуры, причем первый датчик нагревается до исходной температуры, от которой предполагается

начать измерения, а последний - до максимальной, необходимой для измерения, или до максимальных, которые можно определять с помощью данного ТЛДТ. Остальные датчики

5 данной серии нагреваются через определенный интервал от исходной (например исходная- 400 С, через 450, 500, 550°С...). Время и . среда нагрева для каждого датчика

0 идентичны. Затем все подвергшиеся нагреву датчики облучаются одинаковой дозой радиации и для них записываются кривые ТЛ. На них измеряется величина определенных макси5 мумов ТЛ. По этим данным составляется градуировочный график зависимости от температуры нагрева. Составив такой график, можно определять температуру среды во многих точках

д ее, где условия нагрева аналогичны принятым при построении графиков.

Пример. Готовят партию ; ТДЦТ из природно го циркона россыпей для измерения температуры в интервале 627-1827 К. Предлагается использовать данный ТДЦТ для измерения температур в муфельных печах с воздушной средой и экспозицией прокаливания 2 и 4 ч. Для построения градуи- ровочного графика берут 28 навесок ТДЦТ по 5 мг каждая и помещают в ампулу из кварцевого стекла (датчики) . Один из датчиков принимают за исходный и хранят при нормальной

температуре (291 К), другие подвергают прокаливанию партиями по 2 шт. с интервалом в 100 К, начиная с 637 К. Один из них (четный) прокаливают при заданной температуре 2 ч,

другой (нечетный) - 4 ч. Прокаленные и исходный датчики облучают одинаковой дозой радиации ( 1 Мрад). Затем их нагревают и получают кривые ИТЛ. На них измеряют интенсивность

5 максимума ИТЛ 85-100 с в условных единицах.

Результаты измерений представлены в таблице.

По данным таблицы строят градуи- ровочный график, пользуясь которым изучают особенности распределения температуры в различных точках

206630

свода

10

15

И пода нагревательной печи, где по результатам измерения точечной термопарой в течение 2 ч вьщер- живается температура в пределах 1327-1337 К. Помещенные в различных точках этой печи датчики после облучения на кривых ТЛ имеют значения , 9350, 9780, .9450, 9600. Им на градуировочном графике соответствуют температзфы 1278, 1307, 1352, 1252, 1310, 1329 К. Анализируя эти данные можно отметить, что нагрев в различных местах печи неодинаков и максимальное различие в дают датчики, расположенньге вблизи термопары (1352 К) и около смотрового отверстия в дверце (1252 К).

20 Формула изобретения

5

0

5

Способ измерения температуры среды, состоящий в облучении термолюминесцентного вещества с последующим нагревом и определении зависимости интенсивности термолюминесценции от температуры, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения диапазона измеряемых температур, перед облучением с последующим нагревом проводят предварительный нагрев термолюминесцентного вещества В диапазоне контролируемых температур, затем строят градуировочную кривую зависимости интенсивности максимумов термолюминесценции вещества от температуры, измерение температуры и предварительный нагрев проводят в одинаковых условиях.

16000

гшо шоо

WOOO 18000

16000 11/000

пооо

10000

8000

6000

мооо

fOOC

Vwca

2часо.

SOU

Составитель Н.Горшкова Редактор И.Николайчук Техред Т.Дубинчак Корректор А. Обручар

Заказ 8700/42 . Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1000

1500

гооо т.к.

Изобретение может быть использовано для массового контроля температур во многих точках нагревательных приборов, в полях ядерных излучений и для выявления особенностей термической обработки археологических находок. Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение диапазона измеряемых температур. Датчики температуры, например, в виде таблеток или пластинок из термолюминесцирующего вещества (ТЛ) нагревают в диапазоне контролируемых температур, затем облучают одинаковой дозой радиации. После повторного нагревания по кривым ТЛ измеряют интенсивность свечения максимумов, по которой на градуиро- вочном графике определя1эт температуру среды. 1 ил. i W o о о: о 00