Способ измерения лучистых потоков

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ВТЕЛЬСТВУ 1789690(22) Заявлено 040179 (21) 2707501/18-25с присоединением заявки Нов(51)М. Кл.з С 01 Х 5/14 Государственннй комитет СССР яо дедам нзобретениа н открмтнй.(088.8) Дата опубликования описанмя 251260 71) Заявите ЯХ ПОТОКОВ еритель-, ам изощью и мо- рении к измпосос поменияизм ение относитсе, а именно кчистых потокориемников излспользовано потоков Изобр иой техн мерения тепловых жет быть лучистых ся ку ого способа явля ность измерений,тате влияния наизменений услови ба являри достатепловоеустанавурествлемин),ние быст(54) СПОСОБ И 3 ЖРЕНИЯ Известен способ измерения лучистых, потоков, по которому измеряемый поток вводят в поглощающую полость, выпол ненную в виде конуса с каплевидным сечением. Полость нагревается и нагрев регистрируют полупроводниковыми термопарами, присоединенными к наружной поверхности конуса. Значение 15 термо-ЭДС определяет регистрируемый поток Я.Недостатком эт ется высокая погреш возникающая в резуль показания термопар й окружающей среды.Известен способ измерения лучистых потоков путем сравнения теплового действия излучения, поглощенного приемным 2 з элементом (поглощающей нагрузкой) с тепловой мощностью постоянного тока, рассеиваемой в той же поглощающей нагрузке, т. е. до измерения производят калибровку индикаторного прибора пу- .30 тем электрического прогрева приемного элемента (,2 .Недостатком данного способа являет- низкая точность измерений, посколькалибровка производится на одном уровне мощности, а зависимость выходного сигнала от мощности входного сигнала нелинейна.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ измерения лучистых потоков путем замещения теплового воздействия потока излучения тепловым воздействием электрического тока, включающий регистрацию нагрева поглощающего приемного элемента измеряемым потоком, охлаждение элемента и нагрев его электрическим током, Приемный элемент охлаждают до температуры окружающей среды. Нагрев током осуществляют до уровня нагрева потоком излучения И). Недостатком данного. спос ется малое быстродействие ( точной точности), поскольку равновесие по этому способу ливается медленно и время о ния измерения велико (10-15 Цель изобретения - повыа родействия.Поставленная цель достигается тем,что перед нагреванием измеряемым потоком поглощающий приемный элемент нагревают электрическим током и фиксируют температуру нагрева, при,этом мощность электрического тока соответствует верхнему пределу заданного диапаэона измерений, а нагревание приемного.элемента измеряемым потоком совмещают с его охлаждением путем уменьшениямощности электрического нагрева такимобразом, чтобы зафиксированный уровень 10температуры нагрева приемного элементаоставался неизменным,Осуществление измерений при предварительном электрическом нагреве,мощность которого соответствует верх Янему пределу заданного диапазона измерений, повышает уровень температурыприемного элемента, В результате этого увеличивается коэффициент теплоотдачи и, следовательно, повышаетсяскорость установления теплового равновесия.Совмещение Операций охлажденияи измерения также сокращает времяпроведения измерений.Это позволяет применять способ25для измерения более быстро изменяющихся потоков, время изменения которых соизмеримо с постоянной времениприемного элемента.На чертеже схематично изображено ЗОустройство, реализующее предлагаемыйспособ.устройство содержит приемный поглощающий элемент, представляющий собой полый медный шар 1 с входным отверстием, проволочный нагреватель 2,помещенный внутрь шара 1 и равномерно распределенный по его стенкам, регулируемый источник 3 питания, ваттметр 4, термоэлемент 5, излучатель 6, 40Пусть проводятся измерения лучистых потоков в диапазоне от Р; доЪахДо измерения шар 1 нагревают током посредством нагревателя 2. Нагревосуществляют от регулируемого источника 3.Мощность нагрева устанавливают равной Рщ, что видно иэ показаний ваттметра 4. Нагрев шара 1 фиксируюттермоэлементом 5. При мощности нагрева Реаи термо-ЭДС равна Б. Эатем из-меряемый поток от излучателя 6 направляют в полость шара 1, в результате чего шар нагревается. Одновременно шар 1 охлаждают, уменьшая мощность электрического нагрева с помощью регулируемого источника 3 питания. При уменьшении мощности электрического нагрева до достижения фиксированного уровня нагрева Е, охлаждение прекращают. Снимают показания ваттметра 4, которые равны Р. Вычисляют мощность измеряемого потока, которая равна Ф 4 ьмВремя измерений составляет 5-7 мин, Использование предлагаемого способа при градуировке датчиков лучистых потоков позволяет снизить требования к стабильности излучателей-компараторов, а также сократить время, необходимое.для проведения градуировки,Формула изобретенияСпособ измерения лучистых потоковпутем замещения теплового действияпотока излучения тепловым воздействием электрического тока, включающийрегистрацию нагрева поглощающего приемного элемента измеряемым потоком,охлаждение элемента и нагрев егоэлектрическим током, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что; с целью повышения быстродействия, перед нагреванием измеряемым потоком поглощающий приемный элемент нагревают электрическимтоком, фиксируют температуру нагрева,при этом мощность электрического тока соответствует верхнему пределу заданного диапазона измерений, а нагревание приемного элемента измеряемымпотоком совмещают с его охлаждениемпутем уменьшения мощности электрического нагрева таким образом, чтобызафиксированный уровень температурынагрева приемного элемента оставалсянеизменным.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Маслов В. А. Неселективный термоэлектрический приемник излучения.Сборник "Тепловые приемники излучения,"Л , 1971, с. 63.2. Измеритель средней мощности иэнергии импульсов оптических квантовых генераторов типа ИМО. Паспорт.Волгоград, 1972.3. Белоконь А. А. и др. Приборы итехника эксперимента, 1976, Р 5,с. 81.,Билак едактор Л. Кеви э 9021/ Тираж 713 Подписное НИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий 35, Москва, Ж, Раущская наб., д.