Устройство для измерения потока теплового излучения Советский патент 1986 года по МПК G01K17/00 

Изобретение относится к тепловым измерениям, а более конкретно к абсолютным измерениям потока (мощности теплового излучения, в частности может быть использовано при создании эталонных и образцовых средств высшей точности для измерения мощности и поверхностной плотности потока теплового излучения, преимущественно в диапазоне больших значений. Цель изобретения повышение точности измерений потока теплового излучения главным образом в диапазоне больших значений. На чертеже изображено предпагаемое устройство, общий вид. Поглотитель 1 имеет приемную поле сть 2 с входным отверстием 3, В полости 2 размещена градуировочная оптическая печь 4, содержащая миниатюрную галогенную лампу 5 и рефлектор (-параболоидный отражатель) б, который находится в хорошем тепловом контакте с поглотителем 1. Через термопреобразователь 7, состоящий из термосопротивления 8 и термобатареи 9, поглотитель 1 кондуктивно сйязан с термостатом 10. Устройство работает следующим образом. Сфор1«1рованный пучок измеряемого теплового излучения, распространяясь Iвдоль оси входного отверстия 3 и не задевая его краев, падает на тепповоспринимающую поверхность приемной полости 2. Формируется пучок излучения, например при помощи охлаждаемой апертурной диафрагмы, диаметр которой не больше диаметра входного отверстия (показана пунктирными линиями), и внешний оптической печи с э.плипсо идным отражателем (не показана) Не которая часть падающего через входное отверстие 3 пучка излучения,, мощность которого необходимо измерить, в результате отражения и пере излучения выходит из полости 2 в об ратном направлении через входное от верстие 3. Другая часть падающего пучка излучения поглощается тепловоспринимающей поверхностью полости 2 и преобразуется в кондуктивный по ток от поглотителя через термосоп ротивление 8 к термостату 10. Перепад температуры на термосопротивлении 8 вызывает сигнал термобатареи который регистрируется. При падении г.радуировочного пучка излучения от оптической печи 4, электрическая мощность питания которой измеряется, некоторая часть излучения в результате отражения и переизлучения, как и в случае с измеряемым пучком, выходит из полости 2 через входное отверстие 3, Другая часть градуировочного пучка излучения поглощается тепловоспринимающей поверхностью полости 2, преобразуется в кондуктивный поток и аналогично,, как и в случае с измеряемым пучком, вызывает сигнал термобатареи 9, который регистрируется. При равенстве сигналов в двух случаях искомая мопщость падающего измеряемого пучка излучения равна измеренной электрической мощности питания градуировочной оптической печи. Предлагаемое устройство технически реализовано. На предприятии изготовлен абсолютный приемник излучения с градуировочной оптической печью. размещенной в приемной полости поглотителя приемника. В оптической печи приемника используется миниатюрная галогенная лампа мощностью 20 Вт (диаметр кварцевой колбы 4 мм, длина 7 мм, габариты тела накала 1,8x1,7x0,7 мм). Специальные измерения показали, что при подаче на данную лампу от 75 до 100% номинальной электрической мощности, в мощность излучения преобразуется соответственно от 92 до 95% от подаваемого значения мощности электрического питания лампы, В качестве рефлектора в оптической печи используется параболоидный отражатель,, изготовленный из меди и покрытый напыленным алюминием, поглотитель также выполнен из меди 5 Верхняя часть стенок приемной полости зеркально отполирована и покрыта напыленным алюминием, конусная поверхность полости зачернена путем зшмического оксидирования. Термопреобразователь представляет собой медвконстантановую термобатарею с тепловым шунтом в виде медного стержня. Термостатом служат медный блок с каналом для протока термостатирующей воды от водяного термостата. Формула изобретения 1. Устройство для измерения потока теплового излучения, содержащее

3 ,1272128 4

поглотитель излучения с приемной по-на поверхности приемной полости полостью и входным отверстием, градуи-глотителя, а краевые лучи угла обровочный электрический нагревательхвата оптической печи расположены по и термояреобраэователь с термоста-ту же сторону от плоскости входного том, отличающееся тем,-5 отверстия, что и точка пересечения что, с целью повьшдения точности из-осей оптической печи и входного отмерений, градуировочный электричес-верстия, при этом приемная полость кий нагреватель выполнен в виде оп-поглотителя заполнена газом тяжелее тической печи, содержащей галогеннуювоздуха, лампу с рефлектором и расположеннойЮ

внутри приемной полости поглотителя2. Устройство по п. 1, о т л и так, что оптическая ось печи пересе-чающееся тем, что приемная

кает ось входного отверстия в точкеполость заполнена ксеноном.

Изобретение относи,тся к тепловым измерениям и может быть использовано при создании эталонных и образцовых средств высшей точности. Цель изобретения - повышение точности измерений потока. Дпя этого электрический нагреватель устройства выполнен в виде оптической печи 4, содержащей галогенную лампу 5 с рефлектором 6, находящимся в контакте с поглотителем 1. Часть градуировочного излучения от оптической печи аналогично измеряемому пучку излучения поглощается тепловоспринимающей поверхностью полости 2, преобразуясь в кондуктивный поток от поглотителя 1 через сопротивление 8 к термостату 10. Равенство сигналов термобатареи определяет равенство искомой мощности падающего измеряемого пучка излучения и измеренной электрической мощс S ности питания градуировочной печи 4. Приемная полость поглотителя 1 за(Л полнена газом тяжелее воздуха, например ксеноном. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.. ч К to 00