Способ бесконтактного определения температуры

союз советскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11) 5 6 01 ) 5/50 ГОСУДАРСТ 8 Е ННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ИТЕТКРЫТИ ПИСА ИЕ ИЗОБ ТЕН К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВУ кое бюро институт 1 Ь-- = - 1 пеТ ТУ Сг ная температура о где Т - действитизмерения;Ту - условнамерения; атура объекта Э я тем метра; Е - излучатизмерения; Сг - вторая остоянная Планк(56) Поскачей А,А., Чарихов А,А, Пирометрия объектов с изменяющейся излучательной способностью. - М,: Металлургия, 1978, с.18-22.Гордов А.Н, Основы пирометрии, - М., Металлургия, 1971, с, 385, 386, 392, (54) СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ(57) Использование: измерительная техника, в частности пирометрия излучения, СущИзобр рительной рии иэлуче для осущес ния темпер ной металл отраслях и Иэвест рения темп лении пл помощью выходному нальному и ролируемо температур и условнойетение относится к области изме- техники. в частности к пирометния, и может быть использовано твления контроля и регулироваатуры заготовок в черной и цветургии, машиностроении и других ромышленности,ен способ бесконтактного иэмеературы, основанный на опредеотности потока излучения с энергетических пирометров. По сигналу пирометра, пропорциолотности потока излучения контго объекта, определя ют условную у. Связь между действительной температурой при аппроксиманость изобретения: устанавливают пределы измерения температуры пирометра, соответствующие пределам изменения температуры объекта, измеряют сигналы пирометра, соответствующие нижнему и верхнему пределам измерения температуры, определяют значение излучательной способности объекта измерения. соответствующие нижнему и верхнему пределам изменения его температуры и спектральному диапазону используемого пирометра, вычисляют коэффициент изменения излучательной способности по формуле, измеряют сигнал пирометра, соответствующий условной температуре, и определяют температуру обьекта измерения по величине сигнала. ции закона Планка приближением Виимеет вид фективная длина волны пира ная способность объекта1770779 Эксперименты и анализ литературныхданных показывают, что зависимость излучательной способности различных объектов измерения от температуры (или от сигнала 5 пирометра, соответствующего действительной температуре) может быть аппроксимирована линейной зависимостью в заданном диапазоне изменения температур обьекта.В этом случае можно записать10 ОЕтд =0тд(9) или для температур, соответствующих нижнему и верхнему пределам изменения15 температуры объекта измерения Ен =а Отн+Ь; О О тн(10) ев =а От, +Ь где Т, - температура, соответствующая20нижнему пределу изменения температурыобъекта измерения,А значение излучательной способности,соответствующее верхнему пределу изменения температуры обьекта, определяетсякак А В н Я - Е Отн Отн(7) 30 Действительные температуры, соответствующие нижнему и верхнему пределам изменения температуры обьекта измерения определяются, например, по показаниям контактного термометра.Коэффициент изменения излучательной способности А определяет крутизну нарастания е в заданном диапазоне температур и спектральном диапазоне использу емого пирометра, Таким образом, в характеристике А учтена зависимость излучательной способности от температуры и длины волны излучения, т,е, я(А, Т).Чем выше значение Ае, тем больше 45 может быть погрешность измерения при введении коррекции в одной точке шкалы (прототип),Если диапазон измерения температуры таков, что ев = ен , т.е, излучательная спо собность объекта не зависит от температуры в заданном диапазоне ее измерения и спектральном диапазоне используемого пирометра, то Ае =Ои формула(4) трансформируется в формулу55(1 3) Я - Ая О.н читывая (5), запишем 16) Подставляя (15) в (ние (4) для определени соответствующего деи ратуре объекта измере 6), получимя величиныствительноия; ыраж игнал темп О 1=(8 температуру объекта измерения по величине сигнала, вычисленного по формуле (4),Значение излучательной способности определяют из соотношенияВ где О - сигнал пирометра, соответствующий условной температуре при действительной температуре обьекта Тд 1;Отд - сигнал пирометра, соответствующий действительной температуре обьекта ТдьПри Тд 1 = Тн Решая систему (10) относительно а и Ь,получим: Ь =н - АЯОтнПодставляя (11) и (9), получим е = ян + Ае (О - Отн)или для каждого значения Проведя преобразования, получим д - (я. -до,) а - Ав =о и)1770779 При Ае - О, т.е. при й ен = ев формула (4) превращается в выражение(16 ЦОтД рев - ен Отв ОтнФормула изобретения Составитель Е,БеловТехред М,МоргенталКорректор Н.Ревская Редактор Заказ 3734 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 20Отд =е. -Ае От+фен - де От+ а де О Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна". Заявленные отличительные признаки как в отдельности, так и их совокупность не были обнаружены в данной и смежных областях науки и техники, Это позволит сделать вывод о его соответствии критерию "существенные отличия". Способ бесконтактного определения температуры, заключающийся в установлении пределов измерения температуры пирометром, измерении сигнала пирометра, соответствующего условной температуре, и определении излучательной способности объекта измерения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения температуры в динамическом режиме, пределы измерения температуры пирометром устанавливают соответствующими пределами изменения температуры объекта при линейной зависимости его излучатель ной способности от температуры, измеряютсигналы пирометра, соответствующие нижнему и верхнему пределам измерения температуры, определяют значения излучательной способности объекта изме рения в нижней и верхней точках изменениятемпературы по измеренным условным и действительным .температурам, вычисляют коэффициент изменения излучательной способности по формуле15 где ев, ен - значения излучательной спо собности, соответствующие верхнему инижнему пределам изменения температуры, обьекта измерения;Отв, От - значения сигналов пирометра, соответствующие верхнему и нижнему пределам изменения температуры обьекта измерения, и определяют температуру объекта измерения по сигналу, вычисленному по формуле2 Цен - АеОтн+ (ен - ДеОтн +4 ДеО