Способ измерения цветовой температуры Советский патент 1980 года по МПК G01J5/60 

1

Изобретение относится к радиационной пирометрии и может быть использовано в пирометрах спектрального отношения с цифровым выходом.

Известны способы определения цветовой температуры путем измерения логарифма отношения напряжений, нропорциональных энергии монохроматического излучения объекта в двух разных участках спектра 1. Недостатком этого способа является нелинейная зависимость между выходным сигналом и цветовой температурой, что приводит к погрешностн измеряемой темнературы.

Наиболее близким но технической сущности к предлагаемому способу является способ измерения цветовой температуры, основанный на преобразовании в интервал времени логарифма отношения напряжений, пропорциональных энергии монохроматического излучения в двух длинах волн 2.

Недостатком этого способа является существенно нелинейная зависимость между измеряемой цветовой температурой и выходным сигналом, что является источником дополнительных погрешностей при измерении температур. Сюда относятся погрешности, обусловленные нелинейностью и неравномерностью шкалы пирометра, погрешности отсчета, а также трудности, связанные с градуировкой шкалы пирометра.

Целью изобретения является повышение

точности измерения цветовой температуры.

Поставленная цель достигается тем, что

образуют интервалы времени, длительность

которых оиределяется отношением используемых длин волн и отиошением спектральных коэффициентов пропускания на этих длинах волн, смежные и чередующиеся с интервалами временн, нолученнымн в результате преобразования логарифма отношення напряжений, формируют имнульсы, соответствующие тем и другим ннтервалам времени, ианример, в начале каждого интервала, и но количеству импульсов за фиксированный промежуток времени судят о значении измеряемой цветовой темиературы.

На чертеже нредставлен график процесса образования временных интервалов определенной длительиости и соответствующих им информационных выходных имнульсов. Логарифм отиошения иаиряжеиий Ui и Uz, пропорциональных энергии монохроматического излучения тела в двух длннах

воли Е ),j и Е л, преобразуют в интервал временн А/ь например, с помон1,ью RC-цепочки с постояиной временн т

,- In30

(/2

В момент окончания интервала времени Ati начинается формирование второго интервала времени , длительность которого определяется параметрами пирометра, реализующего предлагаемый способ измерения: отношением используемых длин волн KI и Я,2, а также отношением спектральных коэффициентов пропускания пирометра на этих длинах волн. Указанный интервал времени может быть образован при помощи, например, линий задержки, формирователей импульсов.

Суммарная длительность полученных описанным образом интервалов времени равна

Л/ - : t, -f Дг.

В момент окончания формирования интервала времени начинается образование интервала времени затем снова интервала времени , и оиисанный процесс непрерывно повторяется.

Таким образом, смежные промежутки времени и Д чередуются на временной оси, образуя периодическую последовательность импульсов, которые формирзются в соответствии с образованными интервалами времени, например, в начале каждого интервала. При этом число импульсов за фиксированный интервал времени равно:

2.А

t,

и,

ln--f 1 -

U;Т

Сравнивая получеииую формулой для цветовой тем пределах справедливости Вина)

С,

Л

Т ц-AI

InЧ-51П -

где С2 - вторая постоянная излучения Плаика (Сг 14388 мкм/°С);

Л -- - эффективная длина 2ны иирометра,

а также учитывая, что

- ,, и,

можно убедиться, что при to КС,

2Л

--JnTf Vl

1л . у J

число импульсов за интервал времени /о буf) f

дет равно {k - - коэффиOgt

циент пропорциональности).

Таким образом, подсчитывая количество импульсов N за фиксированный промежуток времени можно судить о значении измеряемой цветовой температуры, при этом температура линейно зависит от количества

импульсов.

Формула изобретения

Способ измерения цветовой температуры

с помощью пирометра, основанный на преобразовании в интервал времени логарифма отношения напряжений, пропорциональных энергии монохроматического излучения в двух длинах волн, отличающийся тем,

что, с целью повышения точности измерения, образуют интервалы времени, длительность которых определяется отношением используемых длин волн и отношением спектральных коэффициентов пропускания на

этих длинах волн, смежные и чередующиеся с интервалами времени, полученными в результате преобразования логарифма.отношения напряжений, формируют импульсы, соответствующие указаииым интервалам времени, например, в иачале каждого интервала, и по количеству импз льсов за фиксированный промежуток времени судят о значении измеряемой цветовой температуры.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 553477, кл. G 01J 5/60, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР № 188066, кл. G 01J 5/60, 1966.

1г

.i,

t,