Способ калибровки калориметрическогоВАТТМЕТРА Советский патент 1981 года по МПК G01J5/20 

(54) СПОСОБ.КАЛИБРОВКИ КАЛОРИМЕТРИЧЕСКОГО ВАТТМЕТРА

Изобретение относится к измерению интенсивности излучения и может быть использовано для измерения энергетических параметров лазеров, ионизирую щего излучения и излучения сверхвысоких частрт. Известен способ Калибровки калориметричес;кого ваттметра, закдючаю1МДИЙСЯ в подводе к его приемному элементу контролируемого радиационного теплового потока Недостатком этого способа является низкая точность калибровки из-за флуктуации теплового потока во времени. . Наибо.пее близким техническим решение1и к изобретению является способ калориметрического ваттме ра, основанный на последовательном воздействии на приемный элемент и резистор замещения непрерывной мощности излучения и калиброванной мощности постоянного тока, вызывешмдих равенство выходных сигналов с общего термопреобразователя 2. Недостатком такого способа калибровки является низкая точность, так как необходимо измерять и учитывать зависимость чувствительности внешнего калориметра от положения источника тепла внутри интегратора температуры. Цель изобретения - повышение точности измерения мощности излучения. Это достигается тем, что подают калиброванную мощность постоянного .тока на дополнительный резистор замещения, затем изменяют уровень тепловых потерь между приемным элементом и окружающей его средой, после чего измеряют в относительных единицах измененные выходные сигналы с общего термопреобразователя и определяют поглощенную мощность излучения из соотношения D P()P-it -J-i) (1} ° де Рд - поглощенная ваттметром мощность излучения. Р. - мощность постоянного тока, рассеиваемая на резисторе замещения; мощность постоянного тока, рассеиваемая на дополнительном резисторе замещения} и --выходной сигнал с термопреоб разователя, вызванный мощ WpCTbio из луче ни я тосле Й5 менения уровня тепловых потерь и - выходной сигнал с термопреобразователя, вызванный мощностью постоянного тока, рас сеянной на резисторе замеще НИН, после изменения уровня тепловых потерь, . и, - выходной сигнал с термрпреоб разователя, вызванный мощностью постоянного тока,рас сеянной на дополнительном ре зисторе замещения, после изменения уровня тепловых потерь. На чер1теже схематически изображе нЪ устрЬЙство, реализующее способ. Калориметрический ваттметр включает в себя приемный, элемент 1, резистор замещения 2, дополнительный резистор замещения 3, термопреобразователь 4, гат7ьванометр 5, калибратор электрической мощности, состоящий из регулируемого источника б постоянн.рго тока и амперметра 7. Способ осуществляется следующим образом. .,,. . -. . . На приемный элемент 1 с известным коэффициентом поглощения и резисторы замещения 2 и 3 известных .значе НИИ R и R 2 последовательнр воздействугат соответственно мощностью излучения и мощностью постоянйбго то ка,прй этом уровни выходногосигнала -термопреобразователя 4, гальванометра 5 должны быть; одинаковы, в эти условиях фиксируются рассеиваемые мощности Р на-резисторе замеще;ния 2 и Р2 надопблнйтШьном резисторе замещения 3. Затем .изменяют тепловое сопротивление между приемным элементом и окружающей средой - термостатом на произвольную, величину, отличную от нуля, например, путем увеличения либо умен шения давления внутри термостата или путем переориентации ваттметра в пространстве так, чтобы излучение на приемный элемент воздействовало вер;;;тикально либо сверху, либо снизу (или иным известным пу.тем). При фиксированных входных электрических и оптических врздействиях относительны уровни выходного сигнала термопреобр зова ля будут различны: U/j - уровен выходного сигнала, обусловленный мощностью излучения, после изменения ;У;в &лй 1ййЫтёпйЬвых потерь, из. - Уровень выходного.сигнала, обусловленный мощностью постоянного тока , рассе янной на резисторе замещения 2; и, - уровень выхрдного сигнала, , ловлённый мЩйостью Pi, рассеянной , на резисторе замещения 3/ Пбгл6ще ную мс щность излучения ЬпрёдёЛяйт из соотношения (,1 ).

728474 I Поскольку точность измерений от-носительнрй величины температуры велика, и погрешность не превышает 0,01%, а точность измерения электрических величин еще выше при отсутствии параметров, характерных для аналогов, предлагаемый сцособ обладает более высркой точностью по сравнению с известным способом при простоте реализации. Формула изобретения 1. Спосрб калибровки калоримет зического ваттметра, основанный на последовательном воздействии на дриемный элемент и резистор замещения непрерывной мощности излучения и калиброванной мощности постоянного тока, вызывающих равенство выходных сигналов с общего термопреобразователя, отл.ич ающий с я тем, что, с целью повьшеният.рчностй измерения мощности излучения, подают калиброванную мощность постоянного тока на . дополнительный резистор замещения, затем изменяют уровень тепловых потерь между приемным элементом и окружающей его средой, прсле чего из- . меряют измененные выходные сигналы с общего тёрмопрёобразователя и определяют поглощенную мощность излучения из соотношения pVcu-f-u - P V -i где Р„ - поглощенн. ваттметром мощность излучения; мощность постоянного тока, рассеиваемая на резисторе замещения; мощнрсть постоянного тока, рассеиваемая на дополнительном резисторе замещения; выходной сигнал с термопре-. образоватёля, вызванный мощностью излучения после изменения уровня тепловых потерь , выходной сигнал с термопреобразователя, вызванный, мощностью постоянного тока, рассеянной на резисторе замещения, после изменения уровня тепловых потерь; сигнал с термопре образоватёля, вызванный мощ-. ностью постоянного тока, рассеянной на дополнительном ререзистЪре замещения, пйсле изменения уровня тепловых потерь. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Геращенко О.Л., Федоров В.Г. Техника теплотехнического эксперимента.киев, 1964, с. 101. 2.Измерительная техника. М., Изд. Стандартов, 1973, с. 3 (прототип) .

Из/1уиение