Пирометр спектрального отношения Советский патент 1981 года по МПК G01J5/60 

(54) ПИРОМЕТР СПЕКТРАЛЬНОГО ОТНОШЕНИЯ

1

Изобретение относится к пирометрии излучения объектов с реальными карактеристиками излучения и может быть использовано для измерения температур расплавленных металлов, огнеупоров, неметаллических покрытий на металлах и других объектов С изменяющимися в процессе измерения излучательными способностями.

Известен пирометр спектрального отношения, содержащий формирователь электрических сигналов, пропорциональных потокам излучения объекта 3 двух участках спектра с различным эффективными длинами волн и 2 схему сравнения этих сигналов и регистрирующий прибор l .

Недостатком этого пирометра является то, что с его помощью можно определить действительную температуру объекта по значению его цветовой температуры лишь при условии равенства или известности отношения его излучательных способностей / 2, поскольку из спектральной формулы Вина следует

1 - lAllllM

c.a-fe) Ь.

действ

В то же время для решения целого ряда задач контроля технологических процессов достаточно знать величину цветовой температуры объекта, если при этом известно, что излучательные характеристики его не меняются.

Наиболее близким к предлагаемому является пирометр спектрального отношения/ содержащий формирователь

электрических сигналов Е. и Е., пропорциональных потокам излучения объекта в двух участках спектра с различными эффективными длинами волн Л и

Лг формирователь и измеритель отнойения с, этих сигналов, установленный на входе формирователя отношений, нейтральный ослабитель с устройством управления, и измеритель состояния

излучатёльной способности объекта 12J.

Недостатком этого пирометра является сложность его реализации вследствие большого числа функциональных блоков. Наличие в схеме формирователя состояния излучательной- способности блоков возведения сигналов ЕХ и EI . в степени Л., и соответственно, не позволяет устанавливать, в этой схеме ослабитель, что сужает

динамический диапазон измерений, так как сигналы Ед и Ед,,меняются значи тельно сильнее, чем температура объекта, а для нормального функци нирования блоков требуется огранич ный диапазон изменения сигналов. Цель изобретения -. упрощение ко струкции и расширение динамическог диапазона. Цель достигается тем, что устро ство управления выполнено в виде блока, обеспечиваюц(его изменение сигнала с выхода формирователя с к эффициентом передачи, равным или , а измеритель состоян излучательной способности подсоеди нен к выходу ослабителя. На чертеже изображена блок-схем пирометра. Устройство содержит формировате 1 электрических сигналов Ед.и Ед2 нейтральный ослабитель 2, формиров тель 3 отношений, измеритель 4 отн шения , измеритель 5 состояния излу чательной способности, блок б упра ления нейтральным ослабителем. Пирометр работает следующим образом. На вход ослабителя 2 с выхода формирователя 1 электрических сигналов поступают сигналы - ЕЛ; /;® ослабителем i они уменьшаются в К раз, т.е. - i,p U Р А; На вход измерителя 4 отношения с выхода формирователя 3 отношений по тупает сигнал -.ii(iiU -( - лх - ,-г-t- cL . а. зависящий как от температуры объекта Т, так и от отношения его излуча тельных способностей Е ( 62. т Блок 6 управления нейтральным ослабителем 2 обеспечивает ослабление выходного сигнала с формировате ля 1 с коэффициентом передачи К В этом случае на вход измерителя состояния излучательной способности поступает сигнал F . . К A Aj/Aa- i са WA,-A, .ч-5(.т iiцыя л,тлt Vil) Ui) г -5 -. .-Лг. ОС г с - ----- °1(,, п f-2. л 2. - Aj-l-i , ч -5 где Q q, (хг) А., Таким образом, сигнал зависит от температуры и определяется только значениями излучательных способностей и t-i, т.е. если они не измен.гпотся, то не изменяется и сигнал Ед. По показаниям измерителя 4 при неизменности показаний измерителя 5 можно определять цветовую температуру объекта и тем самым судить о его действительной температуре, которая отличается от цветовой на постоянную величину. I Аналогичные результаты получаюхся. и при коэффициенте передачи К-с. Таким образом, предложенный пирсметр более прост в реализации по сравнению с существующими, так как содержит меньшее число функциональных блоков и обладает более широким динамическим диапазоном, так как все функциональные блоки работают на уменьшенных сигналах. Формула изобретения Пирометр спектрального отношения , содержащий формирователь электрических сигналов Ед.и ,, пропорциональных потокам излучения объекта в участках спектра с различными эффективными длинами волн А-г г формирователь и измеритель отношения оС. этих сигналов, установленный на входе формирователя отношений, нейтральный ослабитель с устройством управления и измеритель состояния излучательной способности , о т л ич ающи и с я тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения динамического диапазона, устройство управления выполнено в виде блока, обеспечивающего изменение сигнала с выхода формирователя отношений с коэффициентом передачи, равнымс или с/. измеритель состояния излучательной способности подсоединен к выходу ослабителя. Источники информации, рринятые во внимание при экспертизе 1.Гордов А.Н. Основы пирометрии, М., Металлургия, 1964, с. 280-283, 381-383. 2.Свет Д.Я. и др. Автоматический ирометр для измерения по излучению истинной температуры металла. Сб. Физико-химические основы производства стали. М., Наука, 1971, с. 339-343.