Способ измерения температуры среды

 

Изобретение может быть использовано для массового контроля температур во многих точках нагревательных приборов, в полях ядерных излучений и для выявления особенностей термической обработки археологических находок. Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение диапазона измеряемых температур . Датчики температуры, например , в виде таблеток или пластинок из термолюминесцирующего вещества (ТЛ) нагревают в диапазоне контролируемых температур, затем облучают одинаковой дозой радиации. После повторного нагревания по кривым ТЛ измеряют интенсивность свечения максимумов, по которой на градуировочном графике определя1эт температуру среды. 1 ил. i W o о о: о 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ш4 G 01 К 11/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСтВЕННЫй НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3672295/24-10 (22) 14. 12. 83 (46) 23.01.86. Бюл. Ф 3 (7 1) Томский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени государственный универси" тет им. В.В.Куйбышева (72) В.К.Чистяков (53) 536.532 (088.8) (56) Патент США Ф 3868918, кл. G 01 К 11/20, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Ф 669359, кл. G 01 К 11/20, 1979. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

СРЕДЫ (57) Изобретение может быть использовано для массового контроля темпеÄÄSUÄÄ 1206630 A ратур во мнбгих точках нагревательных приборов, в полях ядерных излучений и для выявления особенностей термической обработки археологических находок. Целью изобретения является повьппение точности измерения и расширение диапазона измеряемых температур. Датчики температуры, например, в виде таблеток или пластинок из термолюминесцирующего вещества (ТЛ) нагревают в диапазоне контролируемых температур, затем облучают одинаковой дозой радиации. После повторного нагревания по кривым ТЛ измеряют интенсивность свечения максимумов, по которой на градуировочном графике определяют температуру среды. 1 ил.

1 12

Изобретение относится к методам измерения температур и может быть использовано для массового контроля температур во многих точках нагревательньгх приборов, высоких температур в полях ядерных излучений, контроля технологических процессов и выявления особенностей термической обработки археологических находок.

Целью изобретения является повьг шение точности измерения.и расширение диапазона измеряемых температур.

На чертеже приведены градуировочные графики.

Способ осуществляется следующим образом.

Иэ большой партии заранее подготов:;енного порошка ТЛДТ или крупного однородного IIQ строению монокристалла (минералы или специаль но приготовленные вещества) изготовляются датчики температуры в виде порошков в различной упаковке, маленьких таблеток или пластинок (из кристалла) весом 1-10 мг. Эти датчики помещают в измеряемую среду и выдерживают в течение одной из экспозиций, для которых составлены градуировочные графики данного

ТЛДТ. Затем датчики подвергают облучению. В качестве источников облу.чения можно использовать рентген, Со о и др. Дозы облучения могут быть различными в пределах О, 1-3 Мрад.

Необходимо только, чтобы источник облучения и доза соответствовали тем, которые использованы для при составлении градуировочных графиков.

Облученные таблетки или пластийки подвергают ТЛ и на кривых ТЛ измеряют интенсивность свечения максимумов 1„„, по („, на градуировочном графике определяют температуру среды.

Составление градуировочных графиков может осуществляться как до, так и после пребывания ТЛДТ в измеряемой среде. Если заранее известны условия, в которых необходимо проводить измерения температуры (среда и ее состав, время пребывания в данной температуре и др.), то градуировочные графики следует составлять заранее,и наоборот, если условия неизвестны, графики следует составлять после пребывания ТЛДТ в измеряемой среде.

Для составления градуировочных графиков иэ крупной приготовленной партии ТЛДТ отбираются серии датчи0.6630 2 ков. Количество их зависит от числа

55 экспозиции нагрева, в которых предполагается производить измерения, и необходимой точности определения температуры. Затем каждый датчик серии подвергается нагреву до определенной температуры, причем первый датчик нагревается до исходной температуры, от которой предполагается начать измерения, а последний— до максимальной, необходимой для измерения, или до максимальных, которые можно определять с помощью данного ТЛДТ. Остальные датчики данной серии нагреваются через определенный интервал от исходной (например исходная. 400 С, далее через

50 С 450, 500, 550 С...). Время и среда нагрева для каждого датчика идентичны. Затем все подвергшиеся нагреву датчики облучаются одинаковой дозой радиации и для них записываются кривые TJI. На них измеряется величина l определенных максимумов ТЛ. По этим данным составляется градуировочный график зависимости от температуры нагрева. Составив такой график, можно определять температуру среды во многих точках ее, где условия нагрева аналогичны принятым при построении графиков.

Пример. Готовят партию;

ТЛДТ иэ природного циркона россыпей для измерения температуры в интервале 627-1827 К. Предлагается использовать данный ТЛДТ для измерения температур в муфельных печах с воздушной средой и экспозицией прокаливания 2 и 4 ч. Для построения градуировочного графика берут 28 навесок

ТЛДТ по 5.мг каждая и помещают в ампулу из кварцевого стекла (датчики). Один из датчиков принимают за исходный и хранят при нормальной температуре (291 К), другие подвергают прокаливанию партиями rio 2 шт. с интервалом в 100 К, начиная с

637 К. Один иэ них (четный) прокаливают при заданной температуре 2 ч, другой (нечетный) — 4 ч. Прокаленные и исходный датчики облучают одинаковой дозой радиации (Со — t Мрад).

Затем их нагревают и получают кривые

ИТЛ. На них измеряют интенсивность максимума ИТЛ 85-100 С в условных единицах.

Результаты измерений представлены в таблице.

2,„пика ИТЛ 8000 С, в усл. ед.

Проба, Температур ра нагрева, К

4 ч

2 ч

2150

291

2150

4525

627

4000

2,3

5800

727

4650

4,5

6600

5550

5900 7900

8600

6900. По данным таблицы строят градуировочный график, пользуясь которым изучают особенности распределения температуры в различных точках

6,7 827

8,9 927

10,11 1027

12, 13 1127

14, 15 1227

16, 17 132? !

8,19 1427

20,21 1527

22,23 1627

24,25 1727

26,27 1827

7650 10500

8800. 11250

9585 . 13200

11053 - 15000

13310 . 17205 .15050 19600

17655 22210

20153 25550

1206630 4 свода и пода нагревательной печи, где по результатам измерения точечной термопарой в течение 2 ч выдерживается температура в пределах

1327-1337 К. Помещенные в различных точках этой печи датчики после облучения на кривых ТЛ имеют значения

I 9200, 9350, 9780, 9450, 9600.

Им на градуировочном графике соответ1р ствуют температуры 1278, 1307, 1352, 1252, 1310, 1329 К. Анализируя эти данные можно отметить, что нагрев в различных местах печи неодинаков и максимальное различие в 100 C дают датчики, расположенные вблизи термопары (1352 К) и около смотрового отверстия в дверце (1252 К).

20@ормулаизобретения

Способ измерения температуры среды, состоящий в облучении термолюминесцентного вещества с последующим нагревом и определении зависимости интенсивности термолюминесценции от .температуры, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения диапазона измеряемых температур, перед облучением с последующим нагревом проводят предварительный нагрев термолюминесцентного вещества в диапазоне контролируемых температур, затем строят градуировочную кривую зависимости интенсивности максимумов термолюминесценции вещества от температуры, измерение температуры и предварительный нагрев проводят в одинаковых условиях.

1206630

ИООО

1б000

1ФООО

12000 юоо

Ю00

Моа

800

1000

Составитель Н.Горшкова

Редактор И.Николайчук Техред Т.Дубинчак

Корректор А, Обручар

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8700/42 Тираж ?78 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьгтий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5