КРИСТАЛЛОФОСФОР Советский патент 1970 года по МПК G01K11/14 

1 Изобретение отиоснтся к лабораторной и производственной технике измерения поверхностной температуры и выявления мест перегрева на поверхностях различных изделий.

Известны кристаллофосфоры для определения поверхиостной температуры и выявлеиия мест перегрева. Так, в интервале температур от 20 до 110°С для этой цели используют активированный серебром сульфид цинка ZnS-Ag, имеющий резкое падение интенсивности свечения с повышением температуры.

Недостатком известного кристаллофосфора является то, что он неустойчив относительно воздуха, паров кислот, влаги, дневного света.

Целью изобретения является контроль температурных полей нагретых тел в агрессивных и влажных средах.

Это достигается путем прнмеиения в качестве термочувствительного вещества кристаллофосфора тетраокисл сурьмы, активированной марганцем Sb2O.i-Mn. Содержание марганца Б кристаллофосфоре до 0,1 вес. %. Интенсивность его свечения не изменяется при стоянии на воздухе в течение многих лет, а также при действии влаги, паров сильных кислот и аммиака, поэтому данный кристаллофосфор можно применять при определении поверхности температур в промежутке от 20 до 100°С в агрессивных и влажных средах.

Названный люминофор Sb2O4-Mn более температурочувствителеи до 85°С но сравнению с применяемыми ранее. Это номогает определять темиературу с большей точностью.

Введение 10 мол. % ВгОз (плавня) делает люминофор более устойчнвым по отношению к температуре до 60С, но далее (60-110°С) происходит очень резкое надение интенсивности СЕзечення при повышенни температуры.

Для приготовления предлагаемых кристаллофосфоров тетраокись сурьмы Sb2O4 активируют маргаицем в количестве до 0,1 вес. %, затем в чистом виде или с добавкой нлавня 10 мол. % В20з ирокаливают в течение 1 часа

ирн 1100°С.

Прн определении поверхностной температуры или для выявления мест перегрева кристаллофосфор наносят тонким слоем на поверхность измеряемого изделия (лучше осаждеинем из суснензии) и освещают ультрафиолетовыми лучамн, например, лампой ПРК-2 со светофильтром УФС. Интенсивность свечения кристаллофосфора является функцией от температуры, поэтому о температуре поверхности

исследуемого изделия можно судить но интенсивности свечения люминофора. Измерение температуры можно нроводить фотографическим или визуальным методом.

Используемый люминофор наносят на поверхность медной пластинки (материал с высокой теплопроводностью), температуру которой начинают повышать. Свечение люминофоров фотографируют при разных температурах (температуру регистрируют термопарой) и строят график-зависимость яркости свечения (почернение фотопленки) от температуры. Затем при измерении температуры поверхности какого-либо изделия фотографируют исследуемые места поверхности и по график} находят температуру.

2. Определение поверхностной температуры визуальным методом.

По этому методу визуально наблюдают изменение интенсивности оранжево-красного свечения люминофора в зависимости от температуры. При этом исиользуется метод эталонных .образцов.

с)то оказывается возможным потому, что образцы с различным содержанием марганца или с разной температурой прокаливания при облучении ультрафиолетовыми лучами имеют различную интенсивность свечения при одинаковом спектральном составе (цвете). (Интенсивность свечения, притом, возрастает с повышением содержания марганца.) Таким образом изготовляют несколько образцов с различным содержанием марганца в них так, чтобы интенсивность свечения этих образцов при комнатной температуре была меньше интенсивности свечения люминофора при этой же температуре (с повышением температуры интенсивность свечения уменьшается).

При определении новерхностной температуры предварительно «градуируют эталонные

образцы по люминофору, который используется для определения температуры. Для этого исследуемый люминофор наносят на- медную пластинку, температуру которой замеряют с

иомош,ью термопары. Рядом помеш;ают в кварцевых подложках эталонные образцы. Затем медленно повышают температуру исследуемого люминофора и одновременно облучают ультрафиолетовым светом люминофор на медной

пластинке и эталонные образцы, находяшиеся при комнатной температуре. С повышением темнературы интенсивность свечения образца на медной пластинке уменьшается. По визуальным наблюдениям фиксируют температуры, при которых интенсивности свечения измеряемого люминофора совпадают с интенсивностями свечения эталонных образцов. Таким образом получается ряд находящихся при омпатной температуре эталонов, иптенсизность

свечения каждого из которых соответствует определенной температуре исследуемого люминофора.

Точность измерения температуры визуальиым методом равняется ±3°С.

Предмет изобретения

Кристаллофосфор, содержаший термочувствительпое веш;ество и разбавитель, отличающийся тем, что, с целью контроля температурных полей нагретых тел в агрессивных и влажных средах, в нем в качестве термочувствительного веш,ества применена тетраокись сурьмы, активированная марганцем в количестве до 0,1 вес. %.