Абсолютный радиометр
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
)м ВГг4 ) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) АБСОЛЮТНЫЙ РАДИГМЕТР, со -держащий расположенные в корпусеапертурную диаФрагму, приемную коническую полость, у вершины которойс наружной ее стороны расположенотражающий экран, между последним иприемной конической полостью размещена обмотка электрического замещения, при этом у основания приемнойконической полости с наружной еестороны расположен термочувствительный элемент, коаксиально приемной конической полости установленмассивный конический теплоотвод, снаружной его стороны размещены термочувствительный элемент и регулятор температуры, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повьппения точности измерения путем уменьшения паразитного конвективноготеплообмена, уменьшения постояннойвремени радиометра и увеличения егостабильности, между массивным теплоотводом и приемной конической полостью коаксиально им установлендополнительный конический экран,внутренняя поверхность которого,обращенная к приемной коническойполости, имеет тепловой контакт стермочувствительным элементом приемной конической полости, а на наружной .стороне экрана расположеныдополнительные регулятор температуры в виде электрической обмоткии термочувствительный элемент в виде термобатареи, последняя имееттепловой контакт с соответствующеповерхностью массивного конического еплоотвода, при этом приемная кониеская полость и дополнительный кони ческий экран связаны с массивным к ническим теплоотводом с помощью теплостоков в виде медных колец.Изобретение относится к технической Физике в части создания абсолютных радиометров, предназначенных для воспроизведения и передачи поверяемому средству измерений размера единицы энергетической освещенности, которые найдут широкое применение во всех отраслях народного хозяйства, использующих радиометрические измерения, в частности в пиргелиометрии.Бель изобретения - повышение точности измерения путем уменьшения паразитного конвективного теплообмена, уменьшения постоянной яре мени радиометра и увеличения его стабильности.На чертеже представлена конструкция абсолютного радиометра.Абсолютный радиометр содержит2 а расположенные в корпусе 1 апертурную диафрагму 2, приемную коническую полость 3, у вершины которой с наружной ее стороны расположен отражающий экрач 4. Между последним и приемной конической полостью 3 размещена обмотка 5 электрического замещения. У основания приемной конической полости с наружной ее стороны расположен термочувствитель- За ный элемент 6. Коаксиально приемной конической полости 3 установлен массивный конический теплоотвод 7, с наружной его стороны размещены термочувствительный элемент Я и регулятор 9 температуры. Между массивным теплоотводом 7 и приемной конической полостью 3 коаксиально им установлен дополнительный конический экран 10, внутренняя по а верхность которого, обращенная к приемной конической полости, имеет тепловой контакт с. термо.увствительным элементом 6 приемной конической полости 3. На наружной стороне экрана 10 расположены дополнительные регулятор 11 температуры в виде электрической обмотки и термочувствительный элемент 12 в виде термобатареи, последняя имеет тепловой контакт с соответствующей поверхностью теплоотвода 7. Приемная коническая полость 3 и дополнительный конический экран 10 связаны с теплоотводом 7 с помощью теплостоков 13 и 14 в виде медных колец.Управление режимами регуляторовтемпературы осуществляется с по 666 2мощью системы 15 автоматическойтермостабилизации (ГАТ), один из входов которой подключен к термочувствительному элементу 6, а второйвход - к термочувствительному элементу 12. Один из выходов САТ 15подсоединен к дополнительному регулятору 11 температуры, второй - кобмотке 5 эчектрического замещения,третий - к регулятору 9 температурыи четвертый - к вычислительному устройству 16, которое предназначенодля обработки информации.Абсолютный радиометр работаетследующим образом,Процесс измерения состоит изфазы облучения и фазы заь.гщения. Р фазе облучения исследуемое оптическое излучение направляется через апертурную диафрагму 1 в приемную коническую полость 3, вследствие чего она нагревается и происходит одновременное перераспределение тепла от приемной конической полости 3 к теплоотводу 7 и к дополнительному экрану 10 как по тепло- стоку 13, так и по термочувствительному элементу 6. При этом на концах термобатареи термочувствительного элемента 6 образуется термо-ЭДС, сигнал которой поступает в САТ 15. Последний подает при этом в обмотку дополнительного регулятора 11 температуры электрическую мощность такой величины, при которой сигнал дополнительного термочувствительного элемента 6 становится равным нулю, что свидетельствует об отсутствии паразит- ного теплообмена между приемной конической полостью 3 и дополнительным коническим экраном 10. Процесс тепло- обмена между ними сопровождается также теплообменом между дополнительным коническим экраном 1 О и теплоотводом 7 по теплостоку 14 и термочувствительному элементу 12, сигнал термобатареи которого также поступает в САТ 15). При этом, САТ )5 подает в обмотку регулятора 9 температуры электрическую мощность такой величины, при которой сигнал термочувствительного элемента 12 становится равным величине, соответствующей перепаду температур дополнительногс конического экрана 10 и теплоотвода 7, равному 1-2 К. При этом, между теплоотводом 7 и корпусом 1 абсолютного радиометра12166 66 устанавливается определенный перепад температур, который н процессе измерений контролируется при поощи термочувстнительного элемента 8,Таким образом, внутри абсолютного радиометра устанавливается и поддерживается тепловое равновесие.В Фазе замещения перекрывают оптическое излучение, н результате чего температура приемной конической 1 О полости 3 уменьшается и на концах термочувствительного элемента 6 образуется термо-ЭДС, сигнал которой подается в САТ 15. Последний подает в обмогку 5 электрического замещения электрическую мощность такой величины, при которой сигнал термочувстнительного элемента 6 становится равным нулю. Фиксированные значениятока (3) и напряжения(О)обмотки 5 электрического замещения вводятся в вычислительное устройство 16, которое производит обработку полученной при измерении информации по заданной программе.Освещенность, создаваемая исследуемым оптическим излучением в плоскости апертурной диафрагмы абсолютного радиометра, может быть рассчитана по Формуле 30 25 А нэлектрическая мощность, рассеиваемая35 в приемной конической полости приэлектрическом замещении;коэффициент поглощения приемной конической полости;площадь апертурнсй диафрагмы;суммарный поправочный фактор, определяемый по Формуле где Р =3 0Д ) 26 =14 К В. А =,ПА;,Среднее квадратичное отклонение М результата измерений рассчитывается по Формуле где А; тической огрешности а радиометра.еденного аналатической пого абсолютно солютного ьтате про кон систе редлагаем где 0 - О.реш рич Х и определ остью изме ской мощно яется погения элект е а исто ости частые поправочныефакторы, учитывающие основные источники системаго радиометра определяют следующие значения поправочных Факторов (Л;) и неисключенных систематических погрешностей их определения (11;):А, = 1,00050; В : - О,ООзж - учитывает неселективность абсолютного радиометра;А 2 = 1,00000; 6 = 0,037 - связан с измерением площади апертурной диафрагмы;А, = 1,00000; В, = 0,020 Ж - связан с измерением электрической мощности замещения;А 4 = 1,00123; о, = 0,0107 - учитывает неэкнивалентность замещения, вызванную разницеп теплоных полей при радиационном и электрическом нагревах;А = 1,00029; д, = 0,0037. - учитывает пкраенойп эффект;А; = 1 ю 00250 Ооь = 01502 - учитывает влияние термиче"кого сопротивления поглощающего покрытия гриемной конической полости;А = 0,99840; бр = 0,0107, - учитывает нагрев заслонки (не показана;А = 1,00000; 6 д = 0,0107, - учитывает нагрев диафрагм;А = ,00030; В 0,003 Ж - учитывает нагрев подводящих проводов;А = 1,00100; О = 0,0207 - учитывает дифракционные потери;Ан .= 1,00000; 6 = 0,0057 - учитывает нелинейность абсолютного радиометра;А 12 = Оф 99970;6 о 12 0,0107. - учитывает рассеяние мощности н апертурной трубе (не показана);А - учитывает конвективный теплообмен приемной конической полости с окружающей средой.При этом неисключенная системати ческая погрешность абсолютного ра= " диометра определяется соотношением1216666 Составитель С,СоколоваРедактор И, Дербак Техред А.ЬабинецКорректор И.Эрдейи Заказ 994/52 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Ф тФилиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 б, = 0,083 и определяется точностью поддержания равенства температур приемной конической полости и дополнительного конического экрана;5 = 0,037 и определяется динамической погрешностью абсолютного радиометра.Таким образом, изобретение дает воэможность устранить практически параэитный конвективный тепло- обмен между приемной конической полостью и окружающей средой, и тем самым, повысить точность измерения эа счет исключения систематической погрешности определения фактора, учитывающего упомянутый тепло- обмен, которая вносит в известном устройстве наиболее существенный вклад в суммарную систематическую погрешность радиометра.Кроме того, предлагаемое устрой 1 р ство дает возможность, уменьшитьпостоянную времени радиометра и увеличить его стабильность и, тем самым уменьшить динамическую погрешность радиометра, вносящую существенный вклад в случайную погрешность радиометра.
СмотретьЗаявка
3797511, 08.10.1984
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ В-8584
ИВАШКОВА ЛАРИСА ЮРЬЕВНА, ПАВЛОВИЧ МАРИЯ НИКОЛАЕВНА, САПРИЦКИЙ ВИКТОР ИЛЬИЧ
МПК / Метки
МПК: G01J 5/02
Метки: абсолютный, радиометр
Опубликовано: 07.03.1986
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1216666-absolyutnyjj-radiometr.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Абсолютный радиометр</a>
Предыдущий патент: Устройство для контроля кинематических пар механизмов
Следующий патент: Термореле
Случайный патент: Устройство для исправления ошибок в волоконно-оптических цифровых системах передачи информации