Способ измерения температуры Советский патент 1989 года по МПК G01J5/60 

. Изобретение относится к радиационной пирометрии и может использоваться в измерительной технике, метрологии и управлении технологическими процессами в черной и цветной металлургии.

Цель изобретения - повышение точности и упрощение способао

Сущность способа заключается в следующем.

Экстремумы Ь (л) достигаются при длинах волн Лу, , удовлетворяющих уравнению

, (и-)

Ol

, (nl

где b m и п

м

0,1,2

М о,

9 bwl

,.., Ь( Л)

(1)

причем наименьший из п +

интенсивность излучения, 1 корней

Ti. уравнения ( А) О всегда бу

дет максимумом. Решая эти уравнения в приближении Вина, т.е, принимая

Ъ( 7) С,(- - |), получим ь /о, - Ш1(1 - SV

Чт

| . bWr, /.,,,Са, у

) :J;T(T У

.где Ь;() Со С - постоянные Планка; Т - температура объекта.

Приравнивая (М к нулю, находим Ло удовлетворяющее условию (1):

TVo --. Аналогично вычисляется

(

irf -ftyf )т,

соответствует минимуму Ь,д() и поз- тому не рассматривается. Первьш и , для :(S) единственный максимум дос(Л

с

4

(

4 О СП

Са

тигается при - 7 +- -Т5Ут ставляя получешше значения о , .

bU,)

в выражение получим Г7 л

.)/Са

7, ,Т

-4

1Т

c; ..„. -. 10 - ЬС Ло) С.

л 8,867- (минК)

Аналогично находятся и другие от

Ь7 ) , ( (,. ношения где, b j (Л,)

значение максимума производной (п 1,2.,.) интенсивности излучения на длине волны (|-, ,, bCTij) - значение максимума интенсивности излучения при длине волны I l,, но наиболее удобно для использования отношение первой ирои5Бодной к самой интенсивности излучешш вследствие его линейной зависи-чости от измеряемой температуры.

На чертеже изобралсена блок-схема пирометра, реализующего способ.

Пирометр содержит онтическую систему 15 направляющую излучение от объекта на спектральный прибор 2 Бключаюпщй устройство сканирования приемника излучения 3 но спектру, например вращаемую дифракционную ре шетку, дифференциатор 4,, соединен- ный с приемником излучения 3, амплитудные детекторы ..5 и бд соединенные соответственно с выходами приемника излучения 3 и дисйеренциато-. ра 4, и редуцирующее устройство 7, соединенное с выходами детекторов 5 и б и управляющее козф 3знциентом усиления приемника З

Излучение объекта с помощью опти ческой системы 1 преобразуется в параллельньш пучок и передается на снектральный прибор 2, разлагающий это излучение в спектр и сканирующий по нему приемник излучения 3„ Па нагрузке приемника 3 периодически выделяются импульсы напряжения колоколообразной формы, поступающие затем на дий ференциатор 4 и амплитудный детектор 5, Продифференцированные сигналы с выхода дифференци- атора 4 поступают на амплитудный

детектор 6. С выходов детекторов 5 и 6 периодически снимаются напряжения, пропорциональные максимумам интенсивности излучения и его первой производной, и поступают в общее редуцирующее устройство 7, управляющее коэффициентом усиления приемника 3 так, что напряжение, пропорциональное интенсивности излучения, остается постоянным и независящим от температуры объекта. Аналогичным образом редуцируются и сигналы с дифференциатора 4о При этом максимумы сигналов с дифференциатора 4 или с выхода детектора 6, который является выходом пирометра, будут пропорциональны отношению напряжений максимумов сигналов. с диффер ен- циатора 4 и приемника 3, Тое, абсолютной температуре.

Инструментальная точность измерения температуры существенно выше, так как отсутствует погрешность, свд занная с конечной точностью измерения длин волн, на которой проводится измерение Пред/гагаемьш способ может быть рекомендован для измерения температуры серых и абсошотно черных тел. Кроме того, он гГроще в осуществлении из-за исключения устройства измерения длин волн и удобнее в работе, так как выходной сигнал линейно связан с абсолютной температурой,

Фо-рмула изобретения

Способ измерения температуры, включающий измерение интенсивности излучения и ее производной по длине волны и определение температуры по отношению значений интенсивности излучения, и ее производной, 6 т л и - чающийся тем, что, с целью новьшения точности и упрощения способа, измеряют при разложении в спектр значения максимумов интенсивности и ее производной по длине волны, а температуру определяют по отношению максимумов интенсивности и ее производной.

Изобретение относится к радиоционной пирометрии и может применяться в измерительной технике и метрологии. Цель изобретения - повышение точности и упрощение способа. Цель достигается тем, что температуру определяют по отношению значения максимума интенсивности монохроматического излучения к значению максимума ее производной по длине волны. 1 ил.