Патент ссср 249684

 

249684

О П И С А Й И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

55i5il l o88TGRHl

Социалистически

Ресоублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Завиаимое от авт. свидетельства №

Заявлено 27.1!.1968 (№ 1221692/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 05.Vill.1969. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 17.XI1.1969

Кл, 421, 9/10

МПК 6 Olk

УДК 536.521.3:535.51 (088,8) комитет оо делен, лзобретеиий и открытий, лри Соеете Министрое

СССР

i -: .," ЮЗ1уФЯ

1.Автор

-изобретения

Д. Я. Свет

Заявитель

Институт металлургии имени А.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИСТИННОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ

МЕТАЛЛОВ ПИРОМЕТРОМ ИЗЛУЧЕНИЯ

Изобретение относигся к устройствам для измерения истинной температуры по излучению. .Известны устройства, которые служат для измерения истинной температуры, например, содержащие яркостный пирометр и направленный под заданным углом к источнику излучения измерительный ка нал, включающий поля,р,изатор,и 1ксунцентр ирующую о п пику.

Однако такие устройства требуют опреде- 10 .ленных усложнений электронной схемы пирометрической системы и не обеспечивают необходимой точности.

Принцип действия предлагаемого устройства

;заключается в том, что,при применении в on- 15 тике пирометра,спектрального отношения оно упреобразует параллельные компоненты полярязованного излучения,для обеих спектральных составляющих со значениями лучеиспускательных способностей a»(i„) и в11(),) таким 20 образом, что для чистой металлической по » (4) верхности величина 1. 11 (2)

Естественно, что при этом температура, измеряемая,пирометром отношения, Т„= l „, 25 где ҄— истинное значение температуры металлической поверхности, ҄— его цветовая температура, Конструктивно предлагаемое устройство может быть .выполнено в виде оптической насад- 30 ки для имеющейся головки,парометра отношения либо, представлять собой оптико-механический блок, являющийся составной частью оптической системы указанного пирометра.

Предлагаемое устройство,не .имеет указанных выше недостатков и отличается от известных тем, что оно снабжено дополнительным измерительным каналом, включающим поляризатор и концентрирующую оптику и устаноз ленным под заданным углом к источнику излучения, а также механизмом, обеспечивающим изменение указанных углов. В обоих каналах после .поляризаторов установлены деполяризаторы.

На чертеже дана конструкция,предлагаемого устройства.

Поляризаторы (поляроиды) П, и П, превращают излучение, падающее на них под некоторым углом, в параллельно поляризованное. При этом в зависимости от угла, конкретного типа:поляризатора и используемых областей спектра изменяется соотношение между спектральными составляющими как за счет изменения величины излучательных способностей е11(л1) и e»(3. ) в параллельно поляризованном свете, так и за счет зависимости спектрального коэффициента прапускания r„().> О,) элемента П> и П от угла излучения 9, .

Для компенсации последнего служит эле мент К, имеющий спектральную характер и249684 стику пропускания т ; (),) и выполненный таким образом, что в зависимости от 0 величины результирующей характеристики пропускания -„(i;, 0 ) и()z) = (=,, причем всегда

Д 0. дЛ

Для исключения влияния поляризации на работу элементов оптики и приемников излучения пирометра отношения в устройстве предусмотрены деполяризаторы Pi и Д2 с неселективной характеристикой пропускания.

Значение угла излучения О, согласуется за счет кинематической связи или предварительной градуировки с положением элемента К.

Таким образом, для естественного, неполяризованного и параллельно-поляризованного света предлагаемое устройство неселективно и не влияет на .показания пирометра отношения.

В частности, при измерении температуры черного тела, пленки окислов с серым излучением, пирометр отношения с данным устройством, а также.и без него дает значения истинной температуры.

При наведении же на чистую металлическую поверхность, излучение которой поляризовано, угол излучения О, выделяется таким, что =1. При этом за счет соответствующеЕ11 (Л2) го положения элемента К никаких дополнительных искажений устройство Hpâíîñèò. Пирометр также. измеряет истинную температуру.

Для ряда металлов, а также при использо вании инфракрасной области спектра обеспея (Л1) чить соот1ношение " =1 за счет изменения я11 (г д) угла О,, одного и того же для обеих составляющих спектра, невозможно,;или угол получится близким к 90, что практически неприемлемо. В этом случае эффективной является конструкция устройства, изображенная на чертеже.

Здесь И вЂ”; 0„

0 — линзы (объективы), которые могут быгь ,визированы на И под различными углами;

Пь П2 —,поляроиды, Дь Д2 — деполяризаторы; К вЂ”,неселективный .поглотитель; С,, С,— светофильтры; Л4 — поворотный механизм.

В этом варианте устройства, предста вляющего собой оптику пирометра отношения, за счет .поворота линзы О>, О, могут быть визированы на участок а поверхности И под разными углами. В этом случае всегда легко можно получить соотношение

Pii (ль 0 ) =в (л202), либо ei (Х.>, 0 ), либо

ci(p.iOi) =eii(). O>).

Часто оказывается рациональным |использование пр.и этом 0 =О. На выходе светофильтров С, и С. в предлагаемом устройстве получаются потоки излучения, преоб|разуемые и измеряемые любым из известных в пирометрии отношения способов.

С имеющимся пирометром да нное устройство может быть соединено, например, с помощью .волоконного световода СВ1 и СВ,.

Элемент К служит также для коррекции спектральной характеристики,пропускания. В данном случае он может быть сделан в виде сравнительно толстой пластинки неселективного .поглощения. За счет толщины при измене® нии угла, например, О> пропускание К будет изменяться, так как изменяется его оптическая толщина. Оба потока,:пропущенные светофильтрами С, и С2, с .помощью световодов

СВ, и СВ2 попадают в общий световод, выходной конец:которого соединяется с входом оптики пирометра отношения.

В некоторых случаях визирование обеих ,спектральных составляющих ).1 и )2 можно выполнить под од и им и тем же углом 0i —— 02 — — О.

Однако для обеих компонент нужно соответственно использовать различные плоскости поляризации. При этом угол выбирается таким, я, (Л,6) чтобы =1 или " =1. В этих и (2О) :, (Л,О) случаях линзы 01 и 02 могут быть заменены одной общей линзой — объективом пирометра.

Предмет изобретения

4р Устройство для измерения, истинной температуры металлов пирометром излучения, содержащее измерительный канал, установленный,под заданным углом к источнику излучения и .включающий поляризатор и концентрирующую оптику, отличающееся тем, что, с целью повышения точности.измерения, оно снабжено дополнительным измерительным каналом, включающим поляризатор и концентрирующую оптику и установленным под заданным углом к источнику излучения, а также механизмом, обеспечивающим изменение указанных углов, причем в обоих каналах после поляризаторов установлены деполяризаторы.

249684

Составитель И. И. Дубсон

Техред Л. К. Малова Корректор А. С. Колабин

Редактор T. В. Иванова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3288/6 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Я-35, Раушская наб., д. 4/5