Способ измерения термодинамической температуры тел
Изобретение относится к радиационной пирометрии и может быть использовано для измерения температуры нагретых поверхностей, в том числе излучающих и отражающих диффузно, например в металлургии и керамическом производстве. Целью изобретения является повышение точности измерения тел с шероховатой поверхностью. Цель достигается тем, что помимо измерения собственного теплового излучения тела при двух длинах волн и измерения отношения направленно-направленных спектральных коэффициентов отражения по нормали к пирометрируемой поверхности , дополнительно измеряют отношение направленно-направленных спектральных коэффициентов отражения для одного из исправлений под углом к нормали к поверхности пирометрического тела, определяют отношение эквивалентных телесных углов и по полу ченным данным рассчитывают термодинамическую температуру. (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 J 5/60 я
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К A ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4199671/31-25 (22) 25.02.87 (46) 30.07.88. Бюл. У 28 (71) Институт физики АН БССР (72) Я.N. Геда, В.А. Длугунович и В.Н. Снопко (53) 536.52(088.8) (56) Свет Д.Я. и др. Об измерении истинной температуры методом относительной спектрорефлектометрии. — Измерительная техника. 1966, 11 3, с. 42-. 44.
Геда Я.М. и др. Влияние спектрального различия в индикатрисах отраженного излучения на точность измерения температуры по методу относительной спектрорефлектометрии. — Журнал прикладной спектроскопии. т. 43, 1985, .
Р 5, с. 736-741. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕЛ (57) Изобретение относится к радиа„„Я0„„1413443 А 1 ционной пирометрии и может быть использовано для измерения температуры нагретых поверхностей, в том числе излучающих и отражающих диффузно, например в металлургии и керамическом производстве. Целью изобретения является повышение точности измерения тел с шероховатой поверхностью. Цель достигается тем, что помимо измерения собственного теплового излучения тела при двух длинах волн и измерения отношения направленно-направленных спектральных коэффициентов отражения по нормали к пирометрируемой поверхности, дополнительно измеряют отношение направленно-направленных спект- д
C ральных коэффициентов отражения для одного иэ исправлений под углом к нормали к поверхности пирометрического тела, определяют отношение эненвалентных телесных углов и по полу ченным данным рассчитывают термодинамическую температуру.
1413443
Изобретение относится к радиационной пирометрии и может быть использовано для измерения температуры нагретых поверхностей, в том числе излучающих и отражающих диффузно, например в металлургии и керамическом производстве.
Целью изобретения является повы-. шение точности измерения температуры тел с щероховатой поверхностью.
В основе метода относительной спектрорефлектометрии лежит уравнение
12 Я2 а х — (— — — ) =1, С 1 1 т 1lc |1
50
y - К(о) —, Я где <д — телесный угол приемника из- . лучения.
Спектральное отношение нормирован-55 ных индикатрис Х2, (8 ) для различных направлений 8 к нормали связывает между собой отношение спектральных где С|, С вЂ” пирометрические постоянные; — используемые длины волн; 25
L, L2 — измеряемые спектральные плотности энергетической яркости в длинах
ВОлн Я,| и 12
Т вЂ” термодинамическая температура тела; р„ — отношение спектральных направленно-полусферических коэффициентов отражения у, и я2 на длинах волн || и 12
Однако на практике удобнее использовать вместо отношения направленно-.| полусферических коэффициентов отражения отношение направленно-направ- 40 ленных, при этом при измерении температуры появляется методическая ошибка, связанная со спектральным разлиМием в индикатрисах отраженного излучения Связь между спектральными на 45 правленно-полусферическим и направленно-направленным коэффициентами отражения > и R(O) осуществляется через эквивалентный телесный угол Я следующим образом отношений направленно-направленных коэффициентов отражения под -углом и по нормали к поверхности
К2| (О) К12 (8)
Хе, (6) = — р| = R > . (2) где индекс О относится к измерениям по нормали, а индекс 8 под углом 9 к нормали;
R,,R 2 — отношения направленнонаправленных коэффициентов отражения К (Э ) к К (Л„) или К„(7,) к
R2(g ) соответственно.
В этом выражении направленно-направленные коэффициенты отражения в свою очередь, могут быть выражены через эквивалентные телесные углы и направленно-полусферические коэффициенты отражения
К (О) У -6 — 1 R (О) = и
2
Выполним эту замену, в результате полУчаем а Д
2| К (9) Я
" (Э) где Я, и Я вЂ” эквивалентные телесные углы при Э„ и Я
Выразим отношение спектральных направленно-полусферических коэффициентов отражения через остальные величины
y„=" () Х21(..
Я1
Отсюда видно, что для определения отношения спектральных направленнополусферических коэффициентов отражения Я / р2 необходимо измерить отношения спектральных направленнонаправленных коэффициентов отражения под углом В к нормали R,2(9 ) и по нормали к поверхности R „ (О), определить согласно выбранному направлению отношение спектральных нормированных индикатрис, установить в соответствии с выбранным направлением и значением Х <(9 ) значение отношения эквивалентных телесных углов
Я /Р„ . Используя полученную совокупность данных R (6) X (8 ) и
Я /Я„, определяем по формуле (4) отношение спектральных направленно-полусферических коэффициентов отражения и, используя значения измеренной спектральной яркости L „ и L2 для тех
Составитель В, Зуев
Техред М.Ходвнич
Редактор М. Келемеш
Корректор М. Демчик
Заказ 3771/42 Тираж 499 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4
141344 же длин волн 31 и l рассчитываем термодинамическую температуру пирометрируемого объекта по формуле (1), Таким образом, предложенный способ
5 позволяет определять температуру тел с более высокой точностью за счет учета спектрального различия в индикатрисах отраженного от пирометрируемой поверхности излучения. Это позволит эффективно использовать способ в процессе измерения термодинамической температуры тел с шероховатой поверхностью, например в керамическом производстве, металлургии, при
1 термоупрочнении деталей, в научном . эксперименте.
Формула изобретения
Способ измерения термодинамической температуры тел, основанный на иэме3 4 ренин собственного теплового излучения тела при двух длинах волн, включающий подсветку пирометрируемого . объекта и измерение спектрального oqношения направленно-направленных ко- эффициентов отражения при тех же длинах волн по нормали к пирометрируемой поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений температуры тел с шероховатой поверхностью, дополнительно измеряют спектральное отношение направленно-направленных коэффициентов от" ражения в одном иэ направлений под углом к нормали к поверхности пирометрируемого тела, определ.чют отношение эквивалентных телесных углов и с учетом полученных данных определяют термодинамическую температуру.
