Способ бесконтактного измерения температуры Советский патент 1991 года по МПК G01J5/24 

Изобретение относится к радиационной пирометрии и может быть использовано в металлургии, приборостроении, стекольной промышленности и ТоД.

Целью изобретения является повышение точности.

Способ заключается в следующем. При измерении температуры Т формируют два сигнала U и U, пропорциональные двум спектральным яркостям объекта, которые в приближении Вина могут быть представлены еле-

дующими уравнениями:

1Т - г К и, - t,c,,K,,

«г

Ui - с, л|е е.к.

(1)

(2)

где С и Cf2 постоянные в уравнении

Вина-Планка;

и Д эффект-ивные аначения длин волн пирометра (5 и - спектральные,излуча- тельные способности объекта.

с - спектральные коэффициенты поглощений промежуточной среды; К и К - коэффициенты переда- . чи-электронного тракта каналов пирометра.

По этим сигналам определяют яр- костные температуры объекта TJ;, и Т,,, и их разность. При 6z

- ) т.е. при

3) IT

о.

4

4

О

СП

разность обратных значение двух яр- костных температур может быть представлена уравнением в виде

-( -( Та - Т

й(

Я2

Аг-

Сп

In(gC) (3)

Посредством увеличения коэффициента передачи в общем канале пирометра (или в одинаковое количество раз в обоих каналах одновременно)

измеряют на выходах каналов сигналы Сг

ui СД , Сг

(А)

C, Af е

п С- - .

(5)

где п - коэффициент коррекции, и по этим сигналам определяют условные температуры Т

yi У2

А

т- - (ei}n).

},

Т

Ai

In сгйп)

и разность этих условных температур. Изменением коэффициента п добиваются равенства нулю этой разности

1-%

AT («) Oi

а измеряемая при этом условная температура соответствует действительной температуре объекта.

На чертеже изображена структурная схема устройства дпя осуществления способа.

Устройство содержит последова- Т ельно установленные оптическую схему 1, обтюратор 2, два светофильтра 3, 4, фотоприемник 5, усилитель 6, логарифматор 7, резистивно-ключевые схемы 8, 9, блок 10 вычисления разности обратных значений яркостных температур, регистратор 11, блок обратной отрицательной связи 12 и регулятор усиления 13.

Устройство работает следугацим образом.

Обтюратор 2 вращается и с помощью светофильтров 3 и 4 вьщеляет из спектра теплового излучения объекта два спектральных потока, которые в нагрузке фотоприемника 5 формируют сигналы и и и пропорциональные указан- нь1м спектральным потокам. Далее эти

5

0

5

сигналы у(.;|;ливаются, логарифмируются и через резистивно-ключевые схемы подаются на блок 10. Сигнал, пропорциональный ЛТ , поступает на блок обратной связи, который с помощью регулятора 13 увеличивает коэффициент передачи в общем канале оптико-электронного тракта пирометра в п раз до наступления равенства нулю сигнала на выходе блока 10. После этого измеряется условная яркостная температура объекта, которая принимается за его действительную температуру.

Способ может быть реализован с помощью двухканального двухволнового пирометра, содержащего последовательно включенные - оптическую схему с разделителем потоков, два фотоприемника, два усилителя, вычислительное и регистрирующее устройства, а также неселективный оптический поглотитель, введенный между оптической схемой и разделителем и связанный со схемой разделителя, которая в свою очередь управляется вычислительным устройстр ом. При градуировке на излучателе черное поглотитель . устанавлиплется в положение максимального поглощения. При измерении температуры реального объекта, если его излучатеЛьная способность отличается от единицы, поглотитель выводится схемой его управления так, чтобы произведение п стало равным единице.

Формула изобретения

Способ бесконтактного измерения температуры,состоящий в измерении сигналов, пропорциональных двум спектральным яркостям на сближеPHbix длинах волн, определении яркостных температур, коррекции одного из сигналов измене- дг нием коэффициента передачи этого сигнала и измерении по нему условной температуры, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности измерения дополнительно одновременно во столько же раз, как и у первого сигнала, изменяют коэффициент передачи второго сигнала и по нему измеряют вторую условную температуру, а действительную температуру определяют в момент равенства условных температур.

0

5

0

50

55

Изобретение относится к ради- ационной пирометрии. Пелью изобретения является повышение точности. Сущность изобретения заключается в одновременной коррекции сигналов пирометра, пропорциональных спектральным яркостям сближенных длин волн, до момента наступления равенства этих сигналов и.определении действительной температуры объекта. Изобретение позволяет повысить точность измерения температуры. 1 ил.

Редактор О.Юркова

Техред м.Моргентал Корректор С.Шекмар

Заказ 3939Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного .комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-ЗЗ, Раушская наб., д. /5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101