Способ определения температуры Советский патент 1992 года по МПК G01K11/20 

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано в различных областях науки и техники для дистанционного измерения температуры

Известен способ измерения температуры объекта по отношению последовательно измеренных интенсивностей линии излучения термочувствительного материала, приведенного в контакт с объектом измерения и облучаемого попеременно светом., с одной и другой длиной волны. Интенсивность люминесценции изменяется пропорционально температуре при возбуждении светом с первой длиной волны и обратно пропорционально температуре при возбуждении светом с другой длиной волны. Измеряют интенсивность указанной линии -люминесценции в течение последовательных периодов освещения первым и вторым лучом, вычисляют отношение последовательно измеренных интенсив- i

ностей и по нему судят о температуре объекта.

Увеличение интенсивности люминесценции с температурой при возбуждении образца светом с определенной длиной волны подобно закономерности изменения интенсивности люминесценции при антистоксовом возбуждении, Но процедура выбора вещества и возбуждающего света с подходящими длинами волн в способе не оговаривается.

Известно свойство температурной зависимости интенсивности люминесценции образца при антистоксовом возбуждении, которое может быть использовано для измерения температуры,.

Недостатком способа измерения температуры на основе использования указанного свойства является влияние на результат измерения нестабильноеа с

а

tvS

ОС 00

тей оптического тракта. Изменения окружающей среды, приводящие к изменению излучателей способности тела и поглощения промежуточной среды, могут вносить значительные погрешности в результаты измерений.

Целью изобретения является повышение точности за счет устранения влияния на результат измерений нестабильное тей оптического тракта„

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения температуры объекта, заключающемуся в регистрации интенсивности излучения люминесцирующего образца при антистоксовом возбуждении, одновременна регистрируют на частоте возбуждающего излучения и интенсивность излучения, рассеянного образцом, а искомую температуру определяют по величине отношения интегральной интенсивности люминесценции к интенсивности рассеянного излучения

Повышение точности достигается за счет устранения влияния на результат измерения нестабильностей оптического тракта, чтЧэ важно при использовании предложения для дистанционного измерения температуры,,

На фигр 1 представлена схема опыта при лазерном возбуждении люминесценции образца, измерении ее интегральной интенсивности и интенсивности излучения на частоте возбуждающего света, рассеянного образцом; на фиг 2 - температурные зависимости„

Приняты следующие обозначения: люминесцентный образец 1, объект 2 измерения температуры, источник 3 возбуждения люминесценции, 1АЮМ - интегральная интенсивность люминесценции образца, I «ас интенсивность света, рассеянного образцом на частоте возбуждающего излучения, Ф$, Ф2оптические фильтры, Д, Д .- детекторы излучения, в - частота света, возбуждающего люминесценцию.

На фиг о 2 изображены температурные зависимости отношения интегральной интенсивности люминесценции соединения уранила DO Cl -DipH к тенсивности излучения на частоте возбуждающего света, рассеянного образцом, при двух значениях частоты 3$ : кривая I получена для ь 19436 кривая II -для Зь 19201 ,

Для удобства изображения (Кривых значения отношения интенсивйостей приведены в логарифмическом масштабе

,

7321894

Способ осуществляется следующим образом,

В качестве люминесцирующего образца берут соединение уранила

10

(5

20

25

30

40

4S

DipH2 (частота чисто электронного перехода в спектре люминесценции этого соединения 19754 ). Прессуют таблетку этого вещества прессом КЗФ (усилие 4 т) о Прессованную таблетку приводят в тепловой контакт с объектом измерения и помещают перед детектором излучения (Д) Облучают образец светом аргонового лазераЦ,А-120 часто- той }в 19436 (514,5 нм). Между образцом и детектором ставят светофильтр ЛС-11 {толщина 5 мм). Фильтр марки ОС-11 имеет спектральную кривую коэффициента пропускания, позволяющую исключить из интегрального свечения образца при антистоксовом селективном возбуждении саму возбуждающую лазерную линию Измеряют детектором Д интегральную интенсивность люминесценции образца 1ЛЮАЛ 9,23 отн,ед0 Одновременно с помощью второго детектора (Д2) и интерференционного фильтра DSIF 510 (Carl Zeiss Jena) регистрируют на частоте возбуждающего света интенсивность излучения, рассеянного образ- цом, IpQC 21,4 отн0ед0 Полоса пропускания фильтра 10 нмо Вычисляют

T-Afi# 0,43 и по градуировочной xpqc

35 кривой определяют температуру объекта Т 304 + 4 К.

В качестве детекторов Д ,, и Д 2 используют ФЭУ-36 с цифровым вольтмет- { ром о

Регистрация интенсивности рассеянного излучения одновременно с интенсивностью антистоксовой люминесценции и определение температуры по их отношению позволяют устранить влияние на результат измерений нестабильностей оптического тракта и повысить за счет этого точность измерений при определении температуры.

Формула изобретения

Способ определения температуры, заключающийся в том, что монохроматическим излучением возбуждают люминесценцию в антистоксовой области образца, находящегося в тепловом контакте с объектом, и регистрируют интегральную интенсивность люминесценции, отличающийся тем,

51732189

что, с целью повышения точности, од- искомую температуру определяют по новременно регистрируют на частоте величине отношения интегральной ин- возбуадающего излучения интенсивность тенсивности люминесценции к интенсив- излучения, рассеянного образцом, а е ности рассеянного излучения.

Использование дистанционное измерение температуры Сущность изобретения: монохроматическим излучением возбуждают люминесценцию образца в антистоксовой области. Одновременно регистрируют интегральную интенсивность люминесценции и интенсивность излучения, рассеянного образцом. По величине отношения этих интенсив- ностей определяют температуру объекта, в тепловом контакте с которым установлен образец, 2 ил„

фиг. 1

&н

Ipot

w

-S

-to

а

100

too

и