Изобретение относится к области технической физики,в частности. к способам определения параметров взаимодействия инфракрасного излучения с жидкими средами,например, при измерении коэффициента ноглащения и исследовании его в широком интервале температур.
Известны способы определе НИН коэффициента поглощения инфракрасного излучения,связанные с необходимостью непосредственного измерения интенсивности излучения источников,в общем случае не обладающих спектральной однородностью, Однако при использовании этих способов имеет место низкая воспроизводимость показаний датчиков регистрации излучений.
Известны также химические спо собы,когда к исследуемой жидкорти добавляют дисперсное виниловое соединение, степень деструкции которого определяется последующим химическим анализом и зависит от ко«
эффициента поглощения инфракрасного излучения.
Все известные способы требуют использования сложной аппаратуры для измерения излучений,дают низкую точность определения коэффициента поглощения,что вызвано невозможностью строгого учета вторичного излучения с поверхности нагретой жидкости,подвергаемой инфракрасно му излучению.Для учета теплопотерь от исследуемой жидкости к окружающей среде необходимо привлекать калориметрию.Точность расчета мощноети поглощения (для химических способов) ,вызывающей индикаторную химическую реакцию.низка из-за наличия температурной зависимости и константы скорости реакции и необходимости учета порядка реакции в слу чае,когда процесс не может быть ОПЕ сан уравнением первого порядкнеВ последнем случав количественный химический анализ,необходимый для выявления поглащенной доли излучения. трудоемок. Цель изобретения-упрощение процесса изыерения и повышение его точности.Цель достигается сравнением кинетики теплового изменения объемов исследуемой и эталонной (с известным коэффициентом поглощения) жидкостей. Способ реализуется в следующем порядке. Исследуемую и эталонную жидкости, взятые в равных количествах помещают в два одинаковых по форме и объему с осуда разделенных термически тонкой металлической перегородкой, и первоначально излучение от источника направляют на поверхность исследуемой жидкости,вызывая тепловое расширение ее объема,обусловленное поглощение части излучения (общей интенсивностьюJ),со скоростью Г9-Ь (1) где К - коэффициент поглощения ис следуемой жидкости; т}С - ее коэффициент теплового расширения и объемная теплоемкость соответственно; QI -мощность различных по природе тешюпотерь от жидкости (высвечивание, теплообмен с окружающей средой и т.п.); 4- ДОЛЯ мощности теплопотерь,передаваемая от исследуемой жидкости к эталонной через перегородку. По достижении нужной для исследования области температур излучатель выключают,регистрируя в момент,непосредственно предшествующий выключению,скорость увеличения объема исследуемой жидкости Wi и opasj после выключения излучателя : скорость уменьшения ее объема (величина которой определяется изуравнения (I) при условии С -0), а сразу после измерения скорости Wi регистрируют скорость увеличения объема эталонной ЖИДКОСТИ (вызываемого потоком о, ).Последнюю рассчитывают по формуле -cf-- « Вслед за тем оба отсека сосуда заполняют теми же жидкостями,но при комнатной температуре,направляя излучение на отсек с эталонной жидкос тью,и проводят в той же последоватв льности измерение скорости ее тепло вого расширения W. непосредстве о перед выключением излучателя; v -l fA- j-a-y. (3) скорость vVgt сразу после выключеия излучателя, По достижении эталонной жидкостью температуры,при которой проводилась регистрация скорости Vva 9 измеряют скорость теплового расширения исследуемой жидкости Wg i инициируемую тем же тепловым потоком Цг (направление которого изменилось в-данном случае на противоположное), . (5) Факт равенства тепловых потоков определяется одинаковыми температурными напорами по обе стороны перегородки между отсеками.Расчет ибкомой величины коэффициента поглощения проводится по формуле: Измерение всех-параметров,входящих в выражение (б),может оыть проведено с точностью не ниже 1,что дает основание полагать,что точность способа в целом не ниже (7-8) ПРЩМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ Относительный способ определения коэффициента поглощения инфракрасного излучения жидкостями (ИКЛ) с использованием эффекта теплового расширения жидкости,о т л и ч а ю щ и и с я тем,что,с целью упрощения способа и увеличения его точности, облучению подвергают поочередно исследуемую и эталонную жидкости /с известным коэффициентом поглощения ИКЛ К /,при этом в момент, непосредственно предшествующий прекращению процесса облучения,измеряют скорость теплового расширения исслвдуемой ,жидкости Wi ,а в момент, непосредственно следующий за пре- кращением облучения,-скорость уменьшения объема исследуемой жидкоетиWJ и скорость увеличения теплового расширения эталонной жидкости у/э2 вследствии теплопередачи через термически тонкую плоскую ме-: таллическую перегородку,разделяющую жидкости,после чего облучению подвергают эталонную жидкость,начальная гемпература которой равна температуре исоледуемой жидкости,и по достижении эталонной ЖИДКОСТЬЮ той же
с448371
5о
гемпераа уры,при которой прекраща-ти теплового расширения эталонной.;
лось облучение исследуемой жидкости.жидкости непосредственно перед преповторяют те же замеры скоростейкращением облучения ИКЛ и сразу же
теплового расширения обеих жидкостей;после него;
по полученным данным рассчитывают -скорость теплового расширения
коэффициент поглощения ИКЛ сргласноисследуемой жидкости вследствии
выражению wltw, теплопередачи через перегородку,
где w -соответственно скорое-разделяющую жидкости.
