Способ пирометрических измерений
Изобретение может использоваться в стекольной промышленности, в металлургии , в частности в прокатном производстве для измерения температуры движущейся прокатываемой полосы металла, излучательная способность которой неизвестна и различна на разнь1х участках. Цепь - расширение функциональных возможностей. В способе пирометрических измерений путем измерения с одной площадки поверхности объекта в двух участках спектра двух сигналов и определения по их отношению условной температуры, с той же площадки объекта и в тех же участках спектра повторно измеряют два сигнала в другой момент времени, определяют четыре .яркостные температуры, при зтом одну из яркостных теьтератур в каждой паре измеренных определяют в условиях приближения Вина, а вторую - вне, в более дпинноволновой части спектра находят обратные значения Т ; и образуют отношение R первых разностей Т к .вторым, одинаково увеличивают сигналы, измеренные вне приближения Вина и вновь определяют разности обратных значений с учетом но- „-I .Д1 и,их отношение R, вых значений Tj повторяют эти операции до тех пор, пока Ri не станет равным единице, и по соответствующему алгоритму определяют действительную температуру и излучательную способность. S (Л 4; 4;
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1440158
А1 (51)5 0 01 Х 5/50
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ A!
=т — — — z.ï ßл
< r,, -1 т
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
FlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4244847/31-25 (22) 22.04.87 (46) 30.12.90. Бюл. У 48 (71) Институт металлургии им. А,A.Байкова и Специальное конструкторское бюро института металлургии им. А;А. Байкова (72) E.Ä, Глазман, И.И, Новиков и Л.И.Дубсон (53) 536.35 (088.8) (56) Поскачей А.А., Чарихов А.А, Пирометрия объектов с изменяющейся иэлучательной способностью, М,: Металлургия, 1978, с. 17-24. там же, с.60-62. (54 ) СПОСОБ ПИРОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ (57) Изобретение может испольэоваться в стекольной промышленности, в металлургии, в частности в прокатном производстве для измерения температуры движущейся прокатываемой полосы металла, излучательная способность которой неизвестна и различна Hà pasных участках, Цель — расширение функциональных возможностей, В способе
Изобретение относится к радиационной пирометрии и может быть использовано для измерения температуры и излучательной способности в металлургии, машиностроении и т.д, Целью изобретения является расшире-. ние функциональных воэможностей.
Сущность способа заключается в следующем.
В момент t< с участка поверхности движущегося объекта с помощью пирометров измеряют два сигнала, одна из ко2 пирометрических измерений путем измерения с одной площадки поверхности объекта в двух участках спектра двух сигналов и определения по их отношению условной температуры, с той же площадки объекта и в тех же участках спектра повторно измеряют два сигнала в другой момент времени, определяют четыре яркостные температуры, при этом одну из яркостных температур в каждой паре измеренных определяют в условиях приближения Вина, а вторую— вне, в более длинноволновой части спектра находят обратные значения
-I
Т; и образуют отношение R первых . разностей т к .вторым, одинаково увеличивают сигналы, измеренные вне приближения Вина и вновь определяют разности обратных значений с учетом но-! вых значений T° и,, их отношение R
Я! повторяют эти операции до тех пор, лока Ri не станет равным единице, и по соответствующему алгоритму определяют действительную температуру и излучательную способность. торых Ul выделяется из спектрального распределения теплового иэлучеиия объекта в пределах справедливости приближения Вина, а другой сигнал U за его пределами. По этим сигналам определяют соответственно яркостныетемпературы Т,! т
-! т =т, + — — 1п Г1-(1- =. ) x
Сг L г
1440158
Cz
3zT< Az (г)
С т,-! т- » «Х 1nf„(3) 25
Т„ =Т + 1п 11-(1-6 1 ) х
2 С,, .
С 1 Т2 3 2
«Е — — — пЯ, Cg где T — действительная температура гпов ерхно сти объект а в момент с
Затем образуют отношение разностей обратных значений яркостных температур в виде
-/ -1 т-. -т„, Н= Я. ,,-1 т«« -Т««д. (5) т — т
4О и (4) 30 (/ (/Я )е /%2 2)
Неравенство отношения В единице 45 свидетельствует о том, что 8 1 также не равно единице. Для измерения дей- . ствительной температуры сигналы U и увеличивают в и раз, Операцию изменения сигналов повторяют до тех пор, пока R не станет равным единице, что означает f/1, n=-1. В этом случае
2 условные температуры, определяемые в области спектра эа пределами применимости приближения Вина, соответствуют действительным температурам Т< и
55 т
Определив действительные температуры поверхности объекта в момент t где /, 11 — значениЯ эффективных 5 длин волн пирометров;
T — действительная температура участка поверхности;
С1, С« — первая и вторая постоян- 10 ные в уравнениях Вина—
Планка;
C Bq — спектральные иэлучательЯ,«а ные способности объекта на длинах волн Я, и ф
Через некоторый промежуток времени в момент t с того же участка поверхности движущегося объекта с изменяющейся температурой дополнительно измеряют два сигнала Ug У/х в указан"
«ых выше областях спектра и по ним о««ределяют яркостные температуры поверхности измеряемого участка в виде и t<, по измеренным T>, T» Т и
T««и действительным температурам оп4 ределяют значения спектральных излучательных способностей Г 1,и б, Измерение Т <, T» Eq,, Я 1 может быть осуществлено и другим способом, Для этого из условия (5) по известному U определяется E gq а затем по
Т11 и Т1« - температуры Т4 и Т, а по уравнениям (1 и 3) находят
Если в качестве длинноволновой об-. ласти спектра использовать область, где справедлив закон Релея-Джинса, то значение спектральной излучательной способности Г 1 может быть определено непосредственно в виде !
Тя -Тяз Т «
Я
Т 2 T (T< -T )Е (6)
ОпРеделив Я 1 по Тр< и Т +, определяют Т1 и Т, а затем с помощью T Способ может быть использован при йЯ условии — — — О что обычно выполня(Н ется при небольших изменениях температуры объекта. Вместо отношения R можно использо вать алгоритм - разность разностей обратных значений температур. В случае стационарного объекта с переменной температурой и независимой от температуры излучательной способностью задача измерения его действительной температуры может быть решена аналогичным образом с помощью двух яркостных пирометров, производящих измерение четырех яркостных температур в два момента, один из которых работает в области Вина, а другой — за пределами этой области. Изобретение позволяет определить температуру движущегося объекта с изменяющейся температурой и неизвестной излучательной способностью. Формула из обр ет ения Способ пирометрических измерений, заключаюп«яйся в измерении потоков излучения одного и того же участка поверхности движущегося объекта с изменяющейся температурой и постоянной излучательной способностью с помощью четырех пирометров, два из которых яркостные, работающие в области спектра, где справедливо приближение Вина, отличающийсятем, что, с Редактор Н. Каменская Техред JI.Олийнык Корректор И. Пожо Заказ 4328 Тираж 429 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101 5 ! 440!58 6 целью расширения функциональных воз- коэффициенты передачи длинноволновых можностей, в качестве двух других пи- пирометров до наступления равенства рометров используют яркостные, рябо- указ анного отношения единице, измерентающие в длинноволновой области спект- ные в этот момент в длинноволновой 5 ра за пределами справедливости прибли- области спектра значения условных жения Вина, измеряют отношение раз- температур принимают за значение дейности обратных значений яркостных ствительных температур, а излучательтемператур в пределах справедливости ные способности в обеих областях спекприближения Вина к разности обратных 10 тра находят по первоначально иэмерензначений яркостных температур за его ным четырем яркостным температурам и пределами, увеличивают одновременно двум дейст вител ьным те мпер атур ам.
