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

(54) СПСЮОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЦВЕТОВОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ Т - абсолютная температура; С,- вторая постоянная Планка. Развертка во времени спектра излучения по Длинам волн соответствует преобразовав нню, (2) здесь t - время; Кл- функпня преобразования (постоян ная прибора, С учетом формулы (2) выражение (1) примет вид U(t,T).(t)-t(t)e(i,T).(K2t)exp rae$(l),t(t) - iie(t,T)- преобразованные спектральные характеристшСи приемника излучения оптической системы и коэффициент монохроматической излучательной способности соответственно. Из выражения (з) следует f .J время, соответствующее максимуму (з).. В случае, когда характер излучения тела является абсолютно черным или серым, т.е когда (я,т)о, измеряемая температура будет истинной температурой. Во всех других случаях способ измерения температуры $шляется цветовым, и цветовая температура тем меньше будет отличаться от истинной, чем меньше зменеиие излучательной способности в выб ранном спектральном диапазоне по сравнению с крутизной спектральных характерис тик приемника излучения и оптической сис тем; (м г(1)(1,т). (6) На чертеже изображена блок-схема одного на возможных пирометров, с помощью которого можно измерить темперютуру по описываемому способу. Излучениеот выбранного участка исследуемого объекта с помошью оптической сис темы 1 передается на спектральный прибор 2, содержащий устройство, которым спектр по длинам волн разворачивается периодичес ки, например, установленное после камерно го объектива перед выходной щелью кяпееся заркало. На нагрузке приемника излучения 3, установленного за выходной щелью спектраль ного прибора, периодически выделяются им пульсы напряжения колоколообразной формы Эти импульсы передаются на формировател о максимуму 4, который генерирует коротий импульс, соответствующий времени насупления максимума колоколообразного имульса. С помощью блока 5 периодически генерируется опорный импульс, соответствующий, например, началу развертки спектра. Выходным импульсом формирователя по максимуму и опорным импульсом начала развертки спектра запускают триггер 6, а затем приводя в соответствие с температурой полученный ёременной интервал. Например, если начало развертки соответствует длинноволновому участку спектра, то с повышением температуры длительность сигнала, генерируемого триггером, возрастает. Для диапазона температур 120Q-1700 К выбирают в качестве приемника излучения фотоэлектронный умножитель с .сурьмяноцеaieBbiM катодом и монохроматизируюший прибор со стеклянной оптикой. Проведенные эксперименты показывают, что приращение длительности выходного сигнала триггера практически линейно связано с изменением текшературы исследуемого объекта в указанном температурном интервале. При использовании двигателя с ff ЗООО об-мин для вращения зеркала развертки спектра затрачиваемое на одно измерение температуры время не превышает р,О2 сек. Устройство, с помощью которого формируют опорный импульс начала развертки спектра, запускают вспомогательным осветительным приспособлением с использованием зеркала развертки спектра. Погрешность измерения температуры в первую очередь определяется нестабильностью скорости вращения двигателя, который бращает зеркало развертки спектра, а также временной погрешностью формирбвателя по максимуму. Известно, что система стабилизации скорости вращения двигателя, выполненная на основе переключающего реле, обеспечивает нестабильность скорости, не превышающую ± 0,2%. Погрешность фо1. мирователя по максимуму на основе дио но-регенеративного компаратора не превышает 0,5% (включая и сиетматические погрешности). Следовательно, основная погрешность описанного варианта цветового пирометра, принцип действия которого основан на предложенном способе измерения, не превышает 11%. Благодаря периодической монотонной развертке спектраи преобразованию смещ©щения максимума излучения по длинам волн во временной интервал требования к разрю- шаюшей способности спектрального прибора могут быть снижены. Таким образом, пр едложенный способ измерения цветовой температуры, основанный на преобразовании смешения максимума излучения по длинам волн в изменении длительности временного интервала, позволяет автоматизировать процесс измерений и уменьшить погрешность измерения темпэратуры при одновременном снижении требований к спектральному прибору. Формула изобретения Способ измерения цветовой температуры заключающийся в том, что разворачивают периодически спектр излучения исследуемого объекта на приемник излучения, измеряют плотности монохроматических компонент в спектре, отличаюшийся тем. что, с целью уменьшения погрешности измерений, выделяют момент времени, соответствующий максимуму, сигнала, измеряют временной интервал от начала развертки спектра до получения максимального сигнала я по полученному временному интервалу судят о температуре исследуемого объела та. ИСТОЧНИКЕ информации, принятые во вне- мание при экспертизе: 1.Патент США № 3222930 кл. 73-355, 1965. 2.Свет Д. Я. Объективные . методы высокотемпературной пирометрия при рывком спектре излучения М., Наука, 1968. с. 25.