Способ определения излучательной способности материалов и устройство для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК G01J5/52 

00 СП

со

Изобретение касается исследований материалов с помощью оптических ме- 1тодов.

I Цель изобретения - повышение точ- ;ности определе1И1,я излучательной спо- собности.

На чертеже схематично изображено устройство для определения излучательной способности материалов. ; Устройство для определения излуча- тельной способности материалов содержит импульсный инфракрасный излу- |чатель 1, установленный вне поля |3рения, приемника 2 излучения, стаби- 5 эталонного образца без включения из10

гатель 9 и по показаниям термометра 18 добиваются воспроизведения той же температуры в термостате 17, при которой быпа измерена температура

Тр,Выключают электродвигатель 9 так, чтобы магнит 13 остановился напротив второго геркона 12, при этом Б поле видения ППП 14 устанавливается эталонный образец 6. Аналогично тому, как производилось измерение температур Т р и Т р. испытываемого образца, измеряют температуры Т р (j,;

30

лизатор 3 напряжения, блок 4 включе- ния, таймер 5. Эталонный образец 6 закреплен на общем диске с испытывае- ;мым образцом 7, крыльчаткой 8 и ус- Iтановлен на валу электродвигателя 9, 20 I Блок 10 управления электродвигателем I вместе с герконами 11 и 12 и посто- jянным магнитом 13 предназначен для включения электродвигателя 9 на непрерывную работу и для остановки его в одном из двух положений. Первичный -пирометрический преобразователь (ППП) 14 содержит оптическую систему 15 и защитную пластину 16. Все устройство, кроме ИПП, помещено в воздушный термостат 17, в котором установлен термометр 18.

Устройство работает следующим образом.

Включают термостат;. 17 в электродвигатель 9. Температура в различных 35 точках термостата 17 поддерживается одинаковой за счет перемешивания воздуха крыльчаткой В и постоянной за счет устройства терморегулирования самой камеры. Этим достигается равномерный прогрев испытываемого образца 7 и эталонного образца 6 до одинаковой температуры.

В установившемся тепловом режиме с помощью блока 10 выключают электро 45 двигатель 9 так, чтобы магнит 13 остановился напротив одного из герко- нов, например геркона 11, при этом испытуемый образец 7 устанавливается в поле видения ППП 14. Произ- 0 водят измерение радиационной температуры Тр испытываемого образца 7. Затем запускают таймер 5, который включает на определенное время инфракрасный излучатель 1. В это вре- S мя регистрируют наибольщее показание пирометра Т р.

После выключения таймером 5 излучателя 1 снова включают электродви40

лучателя и Т р (о) при включенном на строго определенное время инфракрасном Излучателе 1 . Полученные значения

температур Тр РгСо)

1

Ра РЛо)

и

Подставляют в уравнение

гг4 4

-(1-и . ,

т -т PjC Pilol

25 г Де

и излучательная способность

эталонного образца,

и определяют излучательную способность При определении излучательной способности по предлагаемому способу не требуется измерять истинную температуру испытуемого и эталонного образцов, поддерживать эти температуры одинаковыми, а также не требуется измерять интегральную температуру фона. Исключение этих операций за счет введения операции облучения каждого из образцов импульсным тепловым потоком одной и той же длительности и мощности позволяет повысить точность определения излучательной способности.

Формула изобретения

1. Способ определения излучательной способности материалов, заключающийся в измерении и сравнении лучистого теплового потока, испускаемого испытьшаемым и эталонным образцами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности оп- . ределения излучательной способности, выполняют по два измерения на каждом из образцов при одинаковой эквивалентной температуре фона, при этом вторые измерения выполняют при дополнительном облучении каждого из об разцов импульсным тепловым потоком . одной и той же длительности и мощэталонного образца без включения из

гатель 9 и по показаниям термометра 18 добиваются воспроизведения той же температуры в термостате 17, при которой быпа измерена температура

Тр,Выключают электродвигатель 9 так, чтобы магнит 13 остановился напротив второго геркона 12, при этом Б поле видения ППП 14 устанавливается эталонный образец 6. Аналогично тому, как производилось измерение температур Т р и Т р. испытываемого образца, измеряют температуры Т р (j,;

лучателя и Т р (о) при включенном на строго определенное время инфракрасном Излучателе 1 . Полученные значения

Ра РЛо)

и

вляют в уравнение

гг4 4

. ,

т -т PjC Pilol

г Де

и излучательная способность

эталонного образца,

и определяют излучательную способность При определении излучательной способности по предлагаемому способу не требуется измерять истинную температуру испытуемого и эталонного образцов, поддерживать эти температуры одинаковыми, а также не требуется измерять интегральную температуру фона. Исключение этих операций за счет введения операции облучения каждого из образцов импульсным тепловым потоком одной и той же длительности и мощности позволяет повысить точность определения излучательной способности.

Формула изобретения

1. Способ определения излучательной способности материалов, заключающийся в измерении и сравнении лучистого теплового потока, испускаемого испытьшаемым и эталонным образцами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности оп- . ределения излучательной способности, выполняют по два измерения на каждом из образцов при одинаковой эквивалентной температуре фона, при этом вторые измерения выполняют при дополнительном облучении каждого из образцов импульсным тепловым потоком . - одной и той же длительности и

ности для каждого из образцов, причем в качестве эталонного образца ис пользуют модель абсолютно белого тела и излучательную способность определяют по формуле

1-(1-,)

т г iPtliXi т -т

(1П Р,(01

де

о Pi fiW

fi PjO)

известная излучатеяьная способность эталонного образца;

величины, пропорциональные лучистым тепловым потокам, испускаемым соот ветственно испытуемым и эталонным образцами при первом измерении; величины, пропорциональные лучистым тепловым потокам, испускаемым соответственно испытуемым и эталонным образцами при втором измерении.

10

579

2. Устройство для определения излучательной способности материалов , содержащее зталонньй образец, приемник излучения и механизм установки образцов перед объективом приемника излучения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен инфракрасньй импульсный излучатель, блок включения, таймер, стабилизатор напряжения, воздушньш термостат, причем механизм установки образцов перед объективом приемника излучения и ин- J5 фракрасный импульсньпЧ излучатель размещены внутри воздушного термостата, инфракрасный импульсный излучатель расположен вне поля обзора приемника излучения и подключен к стабилизатору напряжения через блок включения, который соединен с таймером, причем в качестве эталонного образца использован образец с излучательной способностью менее 0,5.

20

Изобретение относится к исследованию материалов с помощью оптических средств. Цель изобретения - повьшение точности определения излу- чательной способности. Это достигается путем двухкратного измерения лучистых тепловых потоков от этйпон- ного и испытываемого образцов nps одинаковой эквивалентной температуре фона, в том числе один раз при обручении образцов импульсным .теплоЕьл потоком одной и той же длительности и мощности. В качестве эталоннсго образца используют модель абсолютно белого тела, а излучательную способность определяют по формуле, приведенной в формуле изобретения, 2 с.гь ф-лы, 1 ил. .™«з Wa