Цветовой пирометр истинной температуры

О П И С А Н И Е ) 476464ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сооз Советских Социалистических Республик61) Зависимое от авт. свидетельства 22) Заявлено 16.04.55 (21) 4616944 1) .Ч. Кл. б 011 с 11/06 соединением заявки Ъе 23) Прцоритс Государственный комитеСовета Министров СССР Оцубликоцацо 05.07.7 53) УДК 536.521.2(71) Заявитель 54) цветовой пирометр истинной тгмпердтурь влены ые тая ха с фо ачецц Светофильтрсетку, поток в бразом, Яг ц Яз к-схема предла - диск обтюраиг. 3 - графичеющие теорети/,2 т. е. в данном ппрометре эфс средней волны Я,г системы фо тофильтр 12 (13) равна сред 0 ческому двух крайних длин в ективпая длша оэлемент+ свенему арифметилн Я. и Яз. Изобретение относится к инфракрасной технике, а именно к устройствам для температурного контроля производственных процессов.Известны цветовые пирометры, состоящие из объектива, диска обтюратора, фотоэлемента, усилителя, логарифмирующего каскада, ограничителя, измерительных приборов и к ючей.Цель изобретения - обеспечение измерения цстиццой температуры поверхности тел с цечсрцым из,учением - достигается тем, что в диске обтюратора предлагаемого пирометра применены четыре светофильтра, из которых один светофильтр, одинаковый с каким-либо цз трех других, снабжен неселективно поглощающей сеткой, уменьшающей прохождение светового потока.На фцг. 1 изображена блогаемого пирометра; на фиг. 2тора со светофильтрами; на фские зависимости, ил;цостриреские выкладки.Пирометр содержит обьектив 1, диск обтюратора 2, фотоэлемент 3, усилитель 4, логарифмирующий каскад 5, ограничитель 6 с характеристикой, магнитоэлектрические приборы 7, 7 ь измеряющие результируощую постоянную составляющую прямоугольных импульсов с длительностью, пропорциональной логарифмам соответствующих спектральных яркостей; переключатели 8, 8 ь работающие синхронно с диском оотюратора, причем частота переклочений контактов переключателя 8 вдвое превышает частоту переключений контактов перекгпочателя 8; нагрузочные сопротивления 9 в цепи выходного каскада ограничителя 6, причем Рлр где гнпттр. - внутреннее сопротивление приборов 7, ,; переменные сопротцвлешя 10 в цепи приборов 7 ц 7. В диск обтюратора 2 (фиг. 2) вст четыре светофильтра 11 - 14, подобран ким образом, что суммарная частотн рактеристика каждого цз нцх совместно тоэлементом соответственно имеет з эффективных длин волн Я Я.г, Я.г ц Я.з. фильтры 12 и 13 одинаковые, но свето 13 имеет неселективно поглощающую уменьшающую проходящий световой 1 раз. Фильтры подбирают таким о чтобы эффективные длины волн Я., были связаны соотношением:;, Т - +:. 1 п ) + 1 п 00 3Ъ/ЯГОДЯР 51 и 3,иию сВ 1 Рсх СВстофил 1 РОВ, н; 1)ыхо;с ОГр(1 ни Птсл 51 6 1)иг. 1) 0;иоврсмеино (з 1 Одии Оборот Оот 10 р 1 тор 3) из.1 ср 51- 1 ОТСЯ:Я) прибором 7 - логарифм спектр злыюго 0 Г И О Ш С П И и ибо, при прохожлеиии светофильтров 13 (проискзОЩсО Ослаб/1 еиный Вра:3 поток рд;и(ции спектра ы(Ой 5 ркОсти / и 1 (иро- ИСКРЮЦС 0 ПОТО( РД И(1 Ц 1(1 СИСК ЧЛЬПОЙ 51 Р- коси 6) псрек/1 О Ге,1, 8, зя:.0(ипдс приоор 7.1 Оэфиициси- Оир(.,с,5 с ГС 5 НО,Ожсии(, И 3.: ГОВ, ИРИООРО ( И /.б) прибором 7 рдзиость Л логарифмв двух спектрдльпых отношений:Л О, - 6-- коэф)ицисит Ослабления потока срезсветофильтр 13, т. с./ /,Л. :1 п - " - 1 и -- 1 п /,6,. /),1 С р С К/1 Ю 1 1 Т С /1 Ь н(В /1 101 С Т Ш у И Т Г И 1)О 0 р7 при прохождсиии ерез последний импульсов тока, пропорциоиалыых,о арифмдмспектральиых яркостейи(свсофилыры 11 и 14).Б идписаииых выше выражепяхи Й 2всличииы, пропорциональиыс обрдтиым зидсии 51 м цвстОВОЙ Гсхпсрятры.И:3 весио, ч ГО при измерении;ух ккпх - либо спектр:льиых яркостей -- ч(риого тслд,лиЭ 1/1011101 О 113, У Д ГС/ 51 (1111 Р 1)1(.Р ,)имеет место зависимостьПри градуировке пирометра ио чсриом) (серому) телу или температурной лампе устдизвливают всличииы 3) н ; (т. с. коэффициент ГОГ;Ощсии 51 В СВетофильтре 13 и 3 с/ичко 1 В шуГа Г приборов 7 и 7) такими, чтобы О=2.=О. На фиг. 3 а показаны Реприве.еиые логарифмические прямые О и О 2, Г. е. при полностью выведенных шуитдх (/=со; ==-1)Огстстви полои(дющсй сетки иа свстос)и ,трс 13 = - 1).) 6.Вс,Нн 1 коэффициеитд Ос/яб,(.ПН 5свети(1)и,Втр 13 - ) сап 113/П 13(1051 из СОО ОНСИ 5)0 11 р; тякои 3 чи:с ) Прямыси 02 сов.С 1 Ц 1 ОТС 51, С,С, 0 13 Д ТС/1 ЬИ О, ВО 13 СЕ)1 ДИ Я П Я ЗОС ИЗ.СР 51ЬХ С.ИСР 3 Р ДЛЯ ВРИО 0 (С(.РОГО) );) ТОЛ И,И эТ/1ИНОО ИЗ/УЗТЕ/151 1 Н) Образом, при гралуировке или припдво.кс ид чсрюс (серое) тело прибор 7 пок;:ии 3 с и) ль, Я приоор 7 -- цетову 0 т(.мпс) рГур), 1),13 иО 13 этО) слчдс истинной. 11 ри из.;ср иин дзииым иирометром темпертрьсл д с исссрь.1 из/1 3 епис. Приоор 7 пкзс) о цветов)ю температуру, измс р(н 11 КВИЛогдрпфзд СП(,1"Трс1 ЫЫХ ярКОСТСй 3 . ЯСТКДХ СГ 1 ЕК ГР С ЭффСКТВНЫМИ;ЛИх 11 130/ и /. и . . Зтд цВстОВ 151 тсхГсРЯУР О .и с Ся О 1 ис и и пои ид с/1 и Ни(, пропо- ОИ Д, ЬИ 10 ЛОЧ 1 РИфХ 1 О ИОИ 1 СИ И 5 СПСКТРД/ Ьд ЬХ КОЭ(1)фп,СО 3 /1) СЧСИМСК(1 НИ 51 (С - )ИЗ/1 ,ОПС 101)СРХ 1 ОСТИ 13 СПСКТРЯ:ИНЫХ УЧЯ- ( кх / и /0 1 рибор 71 в этом случае показываетЛ=О,. Н 2 НО миоОчлены В скоокях в правых частях выражеиий для О, и О, равны, ибон") "),рЬ =- .:. 1 и -- 1 пл,лДля многих тел, имеющих сплошной спектр излучения, в частности металлов, справедливо следующее:- с удлинением волны излучательная способность уменьшается;- в узком интервале изменения длин волн изменение (спектральной) излучательной способности или ее логарифма можно с большей точностью считать линейным.Тогда, полагая, что при принятых соотношениях ль . и Х, лучеиспускательная способность на средней волне Х, е;, является средним арифметическим из е; и е;, т, е.2или я, - .:.:, + Ь=где Ьяь я - -, -Ь;Введя обозначение Е=и подставивзначения для е, в полученные ранее выражения для Оь О и Ь, получаютИ, = :;,Т-+ 1 п 3,+1 п(+Е); О, = 1,Т -+1 п, +1 п , - 1 п(1 - Е); Ь: - 1 п( - Е) ( + Е) Следовательно, имея О, (показания прибора 7) и О, (показания прибора 7,), при помощи данного пирометра за один оборот диска обтюратора определяют цветовую температуру тела и величину поправки не несерость излучения.Для градуировки прибора 7, непосредственно в значениях поправки к температуре, измеряемой прибором 7, путем элементарных вычислений полчают зависимость1 и ( + Е) =(Ь).Для металлов поправка с = 1 п (+ Е)отрицательна, так как цветовая температуравсегда выше истинной,Аналогичным образом определяют поправку, при условии, что на средней волне - 1,1 и:; 1 п .=,1 п:-; =10 На шкалу прибора 7, можно нанести градусы, и пирометр позволит непрерывно измерять истинную температуру.Предмет изобретения1. Цветовой пирометр истинной температуры, работающий в трех областях спектра излучения, основанный на принципе измерениялогарифма спектрального отношения, состоящий из объектива, диска обтюратора, фотоэлемента, усилителя, логарифмирующего каскада, ограничителя, измерительных приборови работающих синхронно с диском обтюрато 25 ра ключей, отличающийся тем, что, сцелью измерения истинной температуры поверхности тел с нечерным излучением, в диске обтюратора пирометра применены четыресветофильтра, из которых один светофильтр,з 0 одинаковый с каким-либо из трех других,снабжен неселективно поглощающей сеткой,уменьшающей прохождение через него свето.вого потока,2. Пирометр го п. 1, отличающийсяз 5 таким подбором светофильтров, когда эффективная длина средней волны одного светофильтра равна средней арифметической длине волн двух крайних светофильтров.3. Пнрометр по пп. 1 и 2, отличающий 0 с я тем, что в нем применены измеряющие результирующие постоянные составляющих прямоугольных импульсов с длительностью, пропорциональной логарифмам соответствующихспектральных яркостей, два магнитоэлектри 45 ческих прибора, один из которых указываетзначение цветовой температуры, а другой -величину поправки к ней на истинную температуру.6 в иг 2 оставитель Н. СоколовГс."рсл М, Семенов ректор М, Лейзерм Полписное аказ 213/11 Изд.906Ц 111111 Г 1 И Госзларствсииого 1по делам изобрМосква, )К, Р митста тений и ушская Типография, ир. Сапунова,слакор Б, Федотов Тираж 740овета Министровоткрытийаб., д, 475