Способ определения температуры образца в солнечной печи Советский патент 1977 года по МПК G01J5/00 

Изобретение относится к области измерения температуры по излучению и может быть использовано при измерении температуры в солнечных печах. Известны способы контроля температуры образцов, нагретых методом концентрации излучения при помощи пирометров излучения. Однако для того, что.бы исключить в показаниях пирометра влияние нагревающего излучения, в его потоке устанавливают различные модулирующие системы и тем самым снижают максимально достигаемую температуру нагрева образца. Известны также способы из.мерения температуры пирометрами, ра1ботающими па линии поглощения солнечного излучения парами воды и углекислым газом. Однако поглощение на этой длине волны неполное и меняется в зависимости от состояния атмосферы. Температура, измеренная пирометром, не соответствует температуре образца, величина этого несоответствия зависит от прощедшего в полосе поглощения и отраженного образцом в пирометр светового потока. Целью изобретения является гювыщение точности определения температуры образца, измеряемой пирометром, работающим на ли,нии поглощения. Это достигается тем, что по предлагаемому способу после определения температуры образца с помощью пирометра создают изображение солнца в месте расположения рабочей поверхности образца, измеряют температуру этого изображения и по известной зависимости определяют отрицательную поправку, .которую вычитают из измеренной температуры образца. На чертеже приведена схема устройства, предназначенного для реализации предлагаемого способа, пде / - гелиостат; 2 - вогнутое зеркало (концентратор солнечной печи); 3 - образец; 4 - пирометр, работающий на линии поглощения; 5 - положительная линза. Способ реализуют следующим образом. Образец 3 устанавливают на оптической оси отражателя (вогнутого зеркала 2, затем наводят пирометр 4 на рабочую поверхность образца 3, разогретую солнечным излучением до некоторой температуры Т,„ которую и измеряют пирометром на длине волны ,379 мкм. После этого на оптической оси между вогнутым зеркалом 2 и гелиостатом 1 вместо ГНУТс образца устанавливают положительную линзу 5, фокусное расстояние которой примерно равно или несколько меньще фокусного расстояния вогнутого зеркала 2. Диаметр линзы 5 равен или несколько больше диаметра отверстия в зеркале 2, через которое на линзу навадится пирометр 4.

Если линза 5 не коррегирована на длину волны линии поглощания, то, получив резкое изображение в плоскости образца 3, перемещают ее вдоль оптической оси до получения максимального отсчета температуры Т на пирометре 4,

Получив максимальный отсчет температуры Т на пирометре, вычисляют отрицательную поправку к температуре Т„, измеряемой пирометром на образце по фор.муле +АТ, - С, М Щ 1 -Re где: А где 1 - длина волны, на которой работает пирометр (линии поглощения солнечного излучения парами воды и углекислым газом); Сч - вторая постоянная формулы излучения Планка; R - коэффициент отражения образца; Г - температура, ивмеренная -с линзой

г.,-температура, измеряемая при работе с образцом.

Для получения истинной температуры образца полученную поправку вычитают из температуры Ги, измеряемой при работе с образ.цом. Предложенный способ позволяет повысить точность измерений температуры образцов, нагреваемых в солнечной печи с целью получения новых материалов, исследования теплофизических и оптических свойств при высоких температурах. Формула изобретения Способ измерения температуры образца в солнечной печи с помощью пирометра, работающего на линии поглощения солнечного излучения парами воды и углекислого газа, о тли чающийся тем, что, с целью ловыщения точности измерения, после определения температуры образца с помощью пирометра создают изображение солнца в месте расположения рабочей поверхности образца, измеряют температуру этого изображения и ио известной зависимости определяют поправку, которую вычитают из измеренной с помощью пирометра температуры образца.