Способ измерения термодинамической температуры тел

(51)4 С 0 ЕТ СССРОТКРЫТИЙ Об измерении етодом относи ктометрии. - И 966, У 3,е е спектральсах отраженть измерения носительной Журнал при 43, 1985 к радиаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт физики АН БССР(56) Свет Д.Я. и др.тинной температуры мтельной спектрорефлерительная техника. 1с. 42-. 44,Геда Я.М. и др. Влияниного различия в индикатриного излучения на точностемпературы по методу отспектрорефлектометрии. -кладной спектроскопии. тВ 5, с. 736-741.(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕЛ(57) Изобретение относится ционной пирометрии и может быть использовано для измерения температурынагретых поверхностей, в том числе излучающих и отражающих диффузно, например в металлургии и керамическомпроизводстве. Целью изобретения является повышение точности измерения телс шероховатой поверхностью. Цель достигается тем, что помимо измерениясобственного теплового излучения тела при двух длинах волн и измеренияотношения направленно-направленныхспектральных коэффициентов отраженияпо нормали к пирометрируемой поверхности, дополнительно измеряют отношение направленно-направленных спект- дральных коэффициентов отражения дляодного иэ исправлений под углом кнормали к поверхности пирометрического тела, определяют отношение эненвалентных телесных углов и по полученным данным рассчитывают термодинамическую температуру.143443 15 Ь Яа35 50 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 температуры тел с щероховатой поверхностью.В основе метода относительной спектрорефлектометрии лежит уравне- ние х -( ) 1 ю С 1 1 Т где С 1, С - пирометрические постоянные;- используемые длиныволн; 25Ь Ь - измеряемые спектральные плотности энергетической яркости в длинахВОЛН Я И аеу аТ - термодинамическая температура тела;р - отношение спектральныхнаправленно-полусферических коэффициентовотражения у инадлинах волн 3 и ЭОднако на практике удобнее использовать вместо отношения направленно-. полусферических коэффициентов отражения отношение направленно-направ ленных, при этом при измерении температуры появляется методическая ошибка, связанная со спектральным различием в индикатрисах отраженного излучения. Связь между спектральными на правленно-полусферическим и направленно-направленным коэффициентами отраженияи К(О) осуществляется через эквивалентный телесный угол Я следующим образом где (д - телесный угол приемника излучения.Спектральное отношение нормированных индикатрис Х д ( 8 ) для различных направлений 6 к нормали связывает между собой отношение спектральных отношений направленно-направленных коэффициентов отражения под углом и понормали к поверхности К (В) К 12 (9)х (й -РУ к у 2) где индекс О относится к измерениямпо нормали, а индекс 8 под углом 0 к нормали;К ,К, - отношения направленнонаправленных коэффициентов отражения К ( 7) к К(Л) или К(7 ) к К( 7 ) 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) -Ы, К (О) а1Выполним эту замену, в результате получаемДХ,(9) - д" (Э) где Я, и Я - эквивалентные телесные углы при Э и 7 . Выразим отношение спектральных направленно-полусферических коэффициентов отражения через остальные вели- чины,: К, (Е) Х (8) (4)1ЯОтсюда видно, что для определения отношения спектральных направленно- полусферических коэффициентов отражения Я / р необходимо измерить отношения спектральных направленно- направленных коэффициентов отражения под углом В к нормали К, (В ) и по нормали к поверхности К(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 /Й . Используя полученную совокупность данных К, ( 6), Х (6 ) и Я /Я, определяем по формуле (4) отношение спектральных направленно-полусферических коэффициентов отражения и, используя значения измеренной спектральной яркости Ьи Ье для тех1Составитель В, ЗуевТехред М.Ходанич Редактор М, Келемеш Корректор М. Демчик Заказ 3771/42 Тираж 499 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Э141344 же длин волн Э 1 и 1 , рассчитываем термодинамическую температуру пирометрируемого объекта по формуле (1),Таким образом, предложенный способ5 позволяет определять температуру тел с более высокой точностью за счет учета спектрального различия в индикатрисах отраженного от пирометрируемой поверхности излучения. Это позволит эффективно использовать спо" соб в процессе измерения термодинамической температуры тел с шероховатойповерхностью, например в керамическом производстве) металлургии при 151 термоупрочнении деталей, в научном , эксперименте.Формула и э о б р е т е н и яСпособ измерения термодинамической температуры тел, основанный на иэме 3ренин собственного теплового излучения тела при двух длинах волн, включающий подсветку пирометрируемого .объекта и измерение спектрального оношения направленно-направленных ко-эффициентов отражения при тех же длинах волн по нормали к пирометрируемойповерхности, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностиизмерений температуры тел с шероховатой поверхностью, дополнительно измеряют спектральное отношение направленно-направленных коэффициентов от"ражения в одном иэ направлений подуглом к нормали к поверхности пирометрируемого тела, определчют отношение эквивалентных телесных углови с учетом полученных данных определяют термодинамическую температуру.