Способ измерения цветовой температуры Советский патент 1977 года по МПК G01J5/60 

Изобретение относится к цветной пиром рии и может быть использовано при бескон тактном измерении температуры нагретых объектов. Известны способы определения цветной температуры бихроматическим методом путем измерения спектрального отношения ЕА,/ EAj, , где Ел, и ЕЯ, - энергия м нохроматического излучения с длиной волн Т.. и Ла соответственно.Осуществление измерения отношения достаточно сложно в аппар турном исполнении и обычно обладает малой стабильностью и быстродействием l, 2. Известен способ измерения цветовой тем пературы путем определения отношения амплитудных значений двух сигналов, пропорциональных монохроматическим яркостям объекта в двух участках спектра излучения основанный на преобразовании напряжения, пропорционального цветовой температуре, во временной интервал 31. Согласно этому способу измеряют проме жуток времени i между моментом подачи одного сигнала Ел и моментом равенства эт го сигнала другому затухающему по экспоненте с момента подачи первого сигнала, а о температуре объекта судят по величине измеренного промежутка времени t Однако при таком способе возникает большая погрешность измерения промежутка вре- г.гени обусловленная методической погрешностью определения точки пересечения спадающей экспоненты и прямой линии, параллельной оси абсцисс, вследствие существующего на практике определенного порога чувствительности сравнивающего устройства. Это особенно ощутимо при изменении температур, для которых значения , и Ё А, сильно отличают ся по величине 1Ел,/Ед)а1о2 Целью изобретения является повышение точности измерения. Это достигается тем, что определяют промежуток времени между началом измерения и моментом установления равенства двух сигналов, экспоненциально изменяющихся в разных направлениях с одинаковой постоянной времени и начальными значениями, пропорциональными монохроматическим яркостям, а об измеряемой температуре судят по величине измеренного промежутка времени. Данный способ измерения может быть осу ществлен следующим образом. На измеритель ную ячейку с постоянной времени разряда Г. поступает импульс, пропорциональный монохроматической яркости объекта Ех . Соответственно импульс, пропорциональный монохроматической уфкости объекта Е л поступа ет одновременьо на вторую измерительную ячейку с постоянной времени заряда f., Т Г. В момент времени, принятый за начало измерений, оба напряжения, пропорциональны ЕЯ и Ел, начинают изменяться по закону затухающей и нарастающей экспонент с постогганой времени Т Схема сравнения фиксирует момент t равенста экспоненциально-изменяющихся кривых, который определяется зависимостью (.|). Точность фюссации момента-t равенства двух пересекающихся по времени кривых определяется порогом чувствительности л(} схемы сравнения и углом ( , который образуют касательные к кривым в точке их пе- ресечениЕ. Так, по этому способу абсолютная погрещность At определения момента. пересечения затухающей экспоненты и прямой, параллельной оси абсцисс, равнад-(: AUctgoC. Можно показать, что при той же пороговой чувствительности дУ схемы сравнения абсолютная погрещность д определения момента времени tg по предлагаемому способу будет примерно в два раза меньще, чем по способу-прототипу. Действительно, поскольку, угол пересечения касательных к спадающей и нарастающей экспонентам в точке их пересечения tg примерно в 2 раза больще, чем тот же угол в способе- прототипе, можно .яапипять лиi , &i -btg:o : - Ai. Следовательно, абсолютная погрещность At снижается в два раза по пред лагаемому способу измерения при сохранени той же пороговой чувствительности схемы сравнения. Таким o6pa3ONf, за счет снижения примерно в два раза методической погрещности определения тонкий пересечения двух ненциально изменяющихся в разных направлениях кривых предлагаемый способ позволяет существенно повысить точность измерения ветовой температуры контролируемых объектов. Формула изобретения Способ измерения цветовой температуры путем определения отношения амплитудных значений двух сигналов, пропорциональных монохроматическим яркостям объекта в двух участках спектра излучения, основанный на преобразовании напряжения, пропорционального цветовой температуре, во временной интервал, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерения, определяют промежуток времени между началом измерения и моментом установления равенства упомянутых сигналов, экспоненциально изменяющихся в разных направлениях с одинаковой постоянной времени и начальными значениями, пропорциональными монохрома тическим яркостям, а о температуре судят по величине измеренного промежутка времени. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Свет Д. Я. Объективные методы высокотемпературной пирометрии при непрерывном спектре излучения, М., Наука, 1968г. стр. 121-124. 2.Поскачей А. А. , Русин С. П. Измерение температуры в электротермических установках, М., Энергия, 1967 г., стр. 61. 3.Авторское свидетельство СССР № 188066, кл. G01 5/60, 1963 г. (прототип.