Способ измерения температуры нечерных излучателей оптическим или радиационным пирометром Советский патент 1954 года по МПК G01J5/50 

Предлагаемый способ предназначен для увеличения коэффициента черноты поверхности накаленного тела при измерении его температуры радиационным или оптическим монохроматическим пирометром, с целью уменьшения погрешности измерения вследствие нечерноты излучателя.

При измерении температуры радиационными и оптическими монохроматическими пирометрами существенным источником погрешностей измерения является нечернота излучаюшей поверхности. Вследствие этого температура, полученная при измерении оптическим или радиационным пирометром, тем больше отличается от действительной температуры, чем меньше коэффициент черноты поверхности.

Для того чтобы вычислить поправку на нечерноту, необходимо знать коэффициент черноты объекта. Однако установить его не всегда возможно, так как коэффициент черноты многих тел в значительной степени зависит от состояния их поверхности. Во многих случаях измерение коэффициента черноты является сложной задачей, трудно выполнимой в промышленных условиях. Таким образом, при введении поправки на нечерноту легко допустить значительную погрешность вследствие неточного значения коэффициента черноты.

№ 99173

Предлагаемый способ увеличения коэффициента черноты излучающей поверхности заключается в том, что в пепосредственной близости от поверхпости устанавливается вогнутое зеркало 2 (см. чертеж), напразленное на излучающую поверхность 1. При этих условиях излучение поверхности, прежде чем попасть в иамерительный прибор 3, испытывает многократные отражения от поверхности зеркала и измеряющей поверхности. Для такой системы коэффициент черноты может быть найден так: если из точки наблюдения направить узкий пучок лучей на визируемый участок поверхности, то этот пучок, многократно отражаясь, частично поглотится исследуемой поверхностью, а остальная часть поглотится зеркалом и рассеется в окружающем пространстве; если после каждого отражения пучка от зеркала на исследуемую поверхность возвращается часть его, равная k, то после п отражений поверхностью поглотится часть потока, равная:

s SH-2(l-s) (1-s) 2 -;- . . . E(I-S)«- -1-(1-si /e 1

1 -(l-s)/% - l()

где: 8 - коэффициент черноты поверхности;

Sg- коэффициент черноты той же поверхности при направленном на нее вогнутом зеркале.

Из приведенного соотнощения следует, что при k 0,85 и е 0,4 г будет равно 0,82 и даже при г 6 s. Oi.

Если поверхность отражает (и соответственно излучает) диффузно согласно закону Лемберта, то при коэффициенте отражения зеркала, равном 0,95, для обеспечения 0,85 необходимо, чтобы на зеркало попадало не менее 0,9 части пучка лучей, отражаемого тем участком исследуемой поверхности, которая визируется пирометром. Для этого зеркало должно представлять собой щаровой сегмент высотой, равной 0,67 радиуса, а диаметр отрорстия не должен превыщать 0,2 радиуса.

Увеличение коэффициента черноты излучателя и приближение его значения к единице существенно уменьщает величину поправки на нечерноту излучателя, которую необходимо учитывать, чтобы найти действительную температуру, а следовательно, уменьщает и величину погрещности в определении указанной поправки.

Предмет изобретения

Способ измерения температуры нечерных излучателей оптическим или радиационным пирометром, отличающийся тем, что, с целью уменьщения погрещности измерения вследствие нечерноты излучателя, у излучающей поверхности устанавливают направленное на эту поверхность вогнутое зеркало, обеспечивающее многократное отражение лучистого потока и увеличение коэффициента черноты поверхности, а пирометр наводят через отверстие в зеркале на участок поверхности, находящийся под зеркалом.

(при достаточно больщом я).