Устройство для измерения коэффициентов отражения материалов в процессе лучистого нагрева

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к исследованиям спектрально-оптических свойств материалов при высоких температурах. Целью изобретения является повышение стабиль |0сти измерений коэффициента отраженчя В устройство для измерения коэффициентов отражения в процессе лучистого нагрева введены импульсный источник стороннего излучения, соединенный со y.irл лечия его включением и иит грчрукнцая сфера с ОТВерСТМами, устяиОЬ -.f hHflH С ВОЗМОЖНОСТЬЮ вращения ча платформе Импульсный источник pTcnonoven вн три сферы, что позволяет зме тчть ппг сферически направленный ко фицил HI отражения, не зависящий от угла падения лучей. 1 ил Ё

СОЮЗ СОВГТС",ИХ

СОЦИАЛ И СТИч Г С КИ> .

РЕСПУБЛИК ()5 G 01 М 21/55

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫ ГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС1BY (21) 4764376/25 (22) 23.10.89 (46) 15.10,91. Бюл. ¹ 38 (71) Физико-технический институт им. С.В.Стародубцева (72) В.В.Кан, Т.T.Ðèñêèåâ и T.Ï.Ñaëèõîâ (53) 535.024 (088.8) (56) Ласло Т. Оптические высокотемпературные печи. M. Мир, 1968, с. 104-106.

Т.Noguchi, Т.Kozura, Temperature and

Emlssivity Measurement at 0,65 М with a Solar

Furnace/Solar Energy. 1966. v. X, N.. 3, р.

125 — 131. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗУЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ОТРАЖЕНЫ l MA ГЕРИАЛОВ В ПРОЦЕССЕ ЛУЧИСТ!l3ÃÎ; I РЕВА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследованиях спектрально-оптических свойств материалов при высоких температурах.

Целью изобретения является повышение стабильности измерений коэффициента отражения.

На чертеже изображено устройство для измерения коэффициентов отражения материалов в процессе лучистого нагрева.

В фокусе радиационной печи, включающей отражатель 1 и лампу 2 высокого давления в качестве источника излучения, размещен образец 3. Над поверхностью образца 3 расположена интегрирующая сфера

4, закрепленная на одном конце штанги 5, вращающейся в горизонтальной плоскости, с осью 6 вращения и противовесом 7. Интегрирующая сфера 4 снабжена сторонним ис„„5U „„1684633 А1 (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к исследованиям спек рально-оптических свойств материалов при высоких температурах. Целью изобре ения является повышение стабиль ости измерений коэффициента отражен 1я В устройство для измерения коэффициентов отражения в процессе лучистого нагоева введены импульсный

ИСтСЧ ИК СТО,:.чНЕГП ИЭЛУЧЕНИЯ, СОЕДИненныл о сх,-о6,: гя:;-е,-Ièÿ его вклюЧЕНЛЕ I. И I Irrerp: ру Ов,яя СфЕра С отверстиями, устячог,;г:-чяя с возможностью вращения ча плятфо;.ме Импульсный исто«чик р гг о1 жен вн"три сферы, что позволяет . э л". зять полvcôeðè÷eñêè направлен :IA хо-д фици - «I отражения, не заBèсящий от угля пяден 1I лучей. 1 ил, точником 8 излучения, расположенным внутри нее, и имеет выходной патрубок 9 для наблюдения эа образцом под выбранным углом а с помощью оптической системы 10, которая формирует изобретение образца на торце световода 11, разделяющего лзлучение на несколько оптических каналов 12, каждый из которых имеет интерференционный светофильтр 13 и фотоприемник 14. Интенсивность излучения лампы контролируется с помощью световода 15, один конец которого направлен на стенку сферы 4, а другой разделен на четыре канала 16, имеющих светофильтры 17 и фотоприемники 18. Питание лампы-вспышки осуществляется с помощью блока 19 питания.

Управление системой проиэьодится программируемым универсальным контроллером 20, запуск которого осуществля1684633

«тся гсрконом 21. Регистрирую!цая часть включает интегрирующий усилитель 22, коммутатор 23, аналого-цифровой преобразователь 24, программируемый универсальный контролер 20 и печатающее устройство 25. Температура образца измеряется с помощью термопары 26 и потенциометра 27. Сфера приводится во вращение с помощью реверсивного двигателя 28, Способ осуществляют следующим образом, С помощью радиационной печи, позволяющей получать сфокусированный пучок лучистой энергии, и используя в качестве источника греющего излучения ксеноновую лампу высокого давления, нагревают образец 3 до заданной температуры, контролируемой термопа рой 26 с помощью потенциометра 27. Одновременно с помощью реверсивного двигателя 28 приводят во вращение интегрирующую сферу 4, покрытую изнутри BaSO4, и в момент перекрытия сферой 4 греющего излучения с помощью геркона 21 запускают программируемый универсальный контроллер 20, который запускает сторонний источник 8, например лампу-вспышку ИКС-25, и осуществляет управление коммутатором 23, аналого-цифровым преобразователем 24 и печатающим устройством 25. В выходной патрубок 9 попадает (под углом a ) сумма собственного и отраженного от образца излучений. В следующий момент накрытия сферой 4 образца 3 лампу-вспышку 8 не включают и в выходной патрубок 9 попадает только собственное излучение образца. Лучи, проходя через патрубок 9. собираются оптической системой 10 на торец световода

11, в котором делятся на несколько каналов, каждый иэ которых в зависимости от вида интерференционного светофильтра пропускает лучи определенной длины волны, и попадают далее на фотоприемники 14. Токовый сигнал с фотоприемника 14 по каждому каналу поступает на интегрирующий усилитель 22, где происходит интегрирование фототока, Выходные напряжения усилителя

22 последовательно подаются коммутатором 23 на аналого-цифровой преобразователь 24, с выхода которого электрические сигналы, преобразованные в цифровой код, вводятся в контролер 20, где информация обрабатывается по заданной программе и распечатывается на печатающем устройстве 25. Полусферически направленный спектральнblé Koýôôèöèåнт отражения р! определя!от по формуле

М! — Цл,! Мы -- N!

p =- N --- --- -!г !к! + -- - -- pл !, Π— От!

5 =Ц вЂ”.=- О;-„ОБ.! — ОБ.т.!, чБ.(=-у — — О04.! — Ugf т.!

М0!= — 0 О

О! = Оэфф,! — Uo !:

Оо = Оэфф.о — Uc.î, где ОБ,!; 04,!. U! — выходной сигнал i-го канала для образца белой поверхности, черной заглушки и исследуемого образца соответственно;

Оэфф,!, Оэфф.o — выходные сигналы i-го и опорного канала с вспышкой;

Ос.!: Ос.о — вклад собственного излучения образца в выходные сигналы I-го и опорного канала беэ вспышки;, ОБ.Т,!; U4.т !; От,! — ВЫХОДНОЙ СИГНаЛ 1-ГО канала для образца белой поверхности, черной заглушки и исследуемого образца соответственно при неработающей лампевспышке;

Ur.o — выходной сигнал опорного канала при неработающей лампе-вспышке; рБ,! — спектральный коэффициент отражения образца белой поверхности; р4,! — спектральный коэффициент отражения черной заглушки.

Формулу для !о! заранее вводят в память контроллера, Изобретение позволяет производить измерения при высоких температурах, 40 вплоть до температуры плавления. Осуществляя диффузное освещение образца, можно непосредственно измерять полусфер!лчески направленный коэффициент отражения, освобождаясь таким образом от

45 необходимости учета индикатрисы отражения, измерения которой в процессе эксперимента очень трудоемки, неоперативны и не всегда осуществимы. Кроме того, использование изобретения позволяет проводить метрологические измерения в жестких условиях лучистого нагрева, Формула изобретения

Устройство для измерения коэффициентов отражения материалов в процессе лучистого нагрева, содержащее источник теплового излучения и расположенные по ходу его излучения фокусирующее устройство, приспособление для перекрытия теплового излучения, выполненное в виде сектора с отверстием, установленно! о с ноз1684633 г 1З я

Составитель С.Голубев

Техред М.Моргентал Корректор С,Черни

Редактор А.Лежнина

Заказ 3500 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 можностью вращения, держатель образца и блок регистрации падающего на образец собственного и суммы собственного и отраженного от образца излучений, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности измерений коэффициента отражения, в устройство дополнительно введен импульсный источник излучения со схемой управления, сектор снабжен интегрирующей сферой с тремя отверстиями. одно из которых совмещено с отверстием в секторе, а другие оптически сопряжены с

5 блоком регистрации, при этом испульсный источник излучения размещен внутри интегрирующей сферы.