Способ определения температуры
Изобретение относится к пирометрии излучения и может быть использовано для определения распределений температур на поверхности изделий электронной техники. Целью изобретения является повышение точности за счет исключения фонового излучения и коэффициентов излучения и производительности при определении истинных температур на поверхности изделий. Предварительно производят измерение и запоминание в каждой точке объекта показаний пирометра при двух заданных температурах объекта, являющихся крайними для принятого диапазона измерений . Для этих же точек объекта в память заносятся также показания пирометра по модели АЧТ для этих же температур . Но полученным значениям пред варительно вычисляют коэффициент излучения каждой точки и по полученным значениям измерений объекта в реальных условиях вычисляют истинную температуру каждой сканируемой точки. Способ позволяет исключить из результатов измерений как аддитивную, так и мультипликативную составляющие погрешности пирометра путем измерения сигнала пирометра в каждой i-й точке сканируемой поверхности, I ил. « fe
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
А1
119> (И) (5I)5 С 01 J 5/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1(46) 30. 09. 90. Бюл. y- 36 (2 I ) 4 I /8580/40-25 (22) 07.01,87 (72) Ю.В.Иванов, A.В,Крупенченков, Ю,В,Осипов и Е,А.Васильев (53) 536.52(088.8) (56) Иванов Ю.В. и Осипов Ю.В, Не" разрушающий контроль иэделий электронной техники ло инфракрасному излучению. — "Электронная промьпппенность", 1975, вып,II (47), с,50-54.
Авторское свидетельство СССР
1»» 3905?8, кл. С 06 I 15/46, 1971 (54 ) С11ОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57 ) Изобретение относится к пиромет. рии излучения и может быть использовано для определения распределений температур на поверхности изделий электронной техники. Целью изобретения является повышение точности за счет исключения фонового-излучения и коэффициентов излучения и проиэводиИзобретение относится к пирометрии излучения и може r быть использовано. для определения распределений темпе" ратур на поверхности изделий электронной техники: мощных и высокочастотных транзисторов, интегральных схем, гибридных микросборок, резисторов, тиристоров и др. в различных режимах работы с целью проверки теп/ лового конструирования контроля технологии и качества в процессе производства и эксплуатации.
Целью изобретения является повышеwe точности зв счет исключения влияния фонового излучения. и коэффициентов излучения и производительности.
% тельности при определении истинных температур на поверхности изделий.
Предварительно производят измерение и запоминание в каждой точке объекта показаний пирометра при двух заданных температурах объекта, являющихся крайними для принятого диапазона измерений. Для этих же точек объекта в память заносятся также показания пиро-. метра по модели АЧТ для этих же температур. Ио полученным значениям пред варительно вычисляют коэффициент излучения каждой точки и по полученным значениям измерений объекта в реальных условиях вычисляют истинную температуру каждой сканируемой точки. Спо- о е соб позволяет исключить иэ результатов измерений как аддитивную, так и мультипликативную составляющие погрешности пирометрв путем измерения сигнала лирометра в каждой i-й точке сканируемой поверхности. I ил .
Сущность способа заключается в том, что помимо лоследовательйого измерения и запоминания сигналов пирометра в каждой i-й точке сканируемой поверхности изделия в рабочем режиме
U и нагретого внешним источником
Т» до определенной известной температуры Т,(U,,) дополнительно измеряют и запоминают сигналы пирометра в тех же точках сканируемой поверхности при температуре Тв(0т„;), которая выбирается ниже температуры Т», причем значения температур Т и Т»1 задают в зависимости от требуемой точности измерения и шумов пирометра, определяют значении сигналов пнрометра
1533459
Способ реализуется определенНой последовательностью операций.
Регулятором 3 температуры задаются значения температуры модели АЧТ и производится запись значений сигналов пирометра, соответствующих каждой температуре модели АЧТ, в блок 6 преобразования. Полученная зависимость 11!1цт = 1 (Т»цт ) хранится в памяти блока 6 преобразования, 55
Ugqg, Ц цт, для модели АЧТ (««литно черного тела) при температурах
Т< и Tq, по имеющейся зависимости сигнала пирометра от интенсивности излучения модели АЧТ в диапазоне температур, измеряемых пирометром
11Ацт = f (Tgqy ), вычисляют значение коэффициента излучательной способности 6; для каждой точки сканируемой !О поверхности иэделия;в диапазоне температур о Т и Т по формуле
Ur„„- Цт>
Бщт, — 11 а ц, Значения сигналов пирометра U << !5
Т( для модели АЧТ при температуре Т1, равной значению, температуры в каждой
i-й точке сканируемой поверхности изделия в рабочем режиме, вычисляют по формуле 20
Ur, — Бч ;
U z = -- ------- — + U„ur-, al T » . \ю
1 и по имеющейся зависимости 11яцг = ! (ТАцг ) определяют температуру.
Т цтт., которая является истинной тем- 25 перат рой i"é точки поверхности изделия в рабочем режиме, При этом значения UT, Ug
% 1
Ц ц,, Б ц,, !".; определяю ся пред" тФ Ф Ктта в варительно по объекту измерения для 30 каждой точки и хранятся в памяти устройства.
Ири измерении объекта в рабочем режиме измеряется только значение е
Способ может быть реализован с помощью устройства, блок-схема которого приведена на чертеже.
Устройство содержит пирометр !, 4О запоминающее устройство 2, регулятор
3 температуры, блок 4 управления пирометром, вычислительный блок 5, блок
6 преобразования, блок 7 задания входных воздействий, блок 8 регистра" 45 чии, камеру 9 тепла, двухкоординатный сканирующий столик 10, блок ll управления столиком.
11осле этого исследуемое изделие устанавливают в камеру 9 тепла, установленную на двухкоординатном сканируемом столике !0, и производят сканирование заданной площади поверхности изделия, находящегося в рабочем режиме, с одновременной записью сигналов пирометра Uq< в каждой 1-й точке поверхности изделия в эапдминающее. устройство 2.
На следующем этапе производят нагрев изделия в камере 9 тепла до температуры Т, близкой к ожидаемой мак" симальной температуре на поверхности объекта в рабочем режиме, и сканирование заданной площади поверхности с одновременной записью в запоминающее устройство 2 значений сигналов пирометра U,. в каждой i-й точке поверхности. При этом с блока 7 айдания входных воздействий в блок,б преобразования вводится значение температуры Т, à с выхода блока б преобразования в вычислительный блок
5 вводит"я значение сигнала пирометра Ац при темПературе
Измерения сигналов пирометра Uy> при температуре Т, определенной по описанной методике, в каждой i-й точке поверхности иэделия и последовательность операций аналогичны измерениям при температуре поверхности изделия Тi. .Нри этом координаты i-й точки вводятся в запоминающее устройство 2 через блок il управления столиком
Иосле окончания измерений в соответс .вии с сигналами блока 4 управ" ленья пирометром в вичислительном т ф блоке 5 производятся последовательно вычисления значений иэлучательной способности Е» и истинной температуры Т; в каждой i-й точке поверхности иэделия, запись результатов вычислений производится в блок 8 регистрации.
Таким образом с высокой точностью и производительностью определены значения истинной температуры в каж" дой i-й точке сканируемой поверхности изделия в рабочем режиме.
Первые результаты исследования температурных полей р-и-переходов
I мощных транзисторов и СВЧ-диодов показали, что в диапазоне температур от.25 до 250 С достигается требуемая
Формула изобретения
Составитель В.Зуев
Техред M.Õîäâíè÷ Корректор М.Кучерявая
Редактор Т,Лошкарева
Заказ 3336 Зн.— Тираж 434 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретенням и открытиям прн ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
5 I5 точность измерений (+2ОС) и производительность по сравнению с прототипом возрастает в десять раэ, Способ определения температуры,, основанный на последовательном измерении н запоминании сигналов пиромет. ра в каждой 1-й точке сканируемой поверхности иэделия в рабочем режиме и нагретого внешним источником до определенной известной температуры
Т с последующим определением температуры Т; точек сканируемой поверхности иэделия, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности эа счет исключения влияния фонового излуЧения и коэффициентов излучения и производительности, дополнительно измеряют и запоминают сигналы пирометра в тех же точках сканируемой поверхности при температуре
Т, которую выбирают ниже температу33459 d ры Т, определяют значения сигналов пирометра для модели абсолютно черное . тело (АЧТ) при температурах Т1 н Тв по имеющейся зависимости сигнала пирометра от интенсивности излучения модели АЧТ в диапазоне температур, иэмеряежих пирометром, вычисляют значение коэффициента мэлучательной способности дпя каждой точки сканируемой поверхности иэделия по измеренным значениям сигналов пирометра для какдой
i-й точки сканируемой поверхности иэделия при температурах Т и Т< и по значениям сигналов пирометра для модели АЧТ для этих ае температур и по полученным значениям сигнала пирачетра для какдой i-й точки в рабочем режиме и сигналов от модели
20 АЧТ и поверхности иэделия при тем» пера1уре Т, с учетом вычисленного значения коэффициента излучательной способности определяют истинную температуру i-й точки поверхности в ра25 бочем режиме.
