Спосіб вимірювання температури

Спосіб вимірювання температури, що складається з вибору довжин робочих хвиль, визначення довжини налагоджуваної хвилі, вимірювання яск равостей об'єкта на цих довжинах хвиль та подальший розрахунок температури, який відрізняється тим, що довжина налагоджуваної хвилі визначається за умови рівності еквівалентного коефіцієнта випромінювання одиниці, при цьому довжини робочих хвиль обираються таким чином, щоб виключити можливість співпадання налагоджуваної хвилі з и критичним значенням, при якому еквівалентна довжина хвилі та, як наслідок, похибка вимірювань сягають неприпустимо великих значень Винахід належить до галузі оптичної термометри І може бути використаний для багатокольорової пірометри випромінювання об'єктів з будь-яким стабільним чи змінюваним в певних межах спектральним розподілом коефіцієнт) випромінювання (s) та пропускання проміжного середовища (х) Відомий спосіб вимірювання температури розплавів (А с СРСР № 1500062, МКВ G01J5/06), при якому вимірюють яскравість об'єкту, що контролюється, при звичайному та зменшеному коефіцієнті пропускання проміжною середовища га по результатах цих двох вимірювань розраховують температуру об'єкту Головним недоліком цього способу с те, що він дозволяє усунути вплив т на результат вимірювання, але не зменшує похибки, пов'язаної зs Найбільш близьким до способу, що заявляється s спосіб пірометри подвійного спектрального відношення (Метод пирометрии двойного спектральною отношения /Жагулло О М Теплофізика високих температур - 1972, - № 3, -с 622 - 628) Спосіб призначений для вимірювань температури об'єктів зі стабільним спектральним розподілом є, яке можна описати одним із запропонованих математичних виразів чих хвиль, визначаються довжини налагоджуваних хвиль При цьому ВІДПОВІДНО використовуються такі формули s 2 = ехр(а + ЬЯ,т), s 2 =kA,u, s 2 =k(1 + ^ ) u для яких, за обраними значеннями довжин робо Недоліки цього способу полягають у тому, що він потребує апріорного знання функції спектрального розподілу є об'єкту, не дозволяє вимірювати температуру об'єктів, які мають спектральні розподіли коефіцієнту випромінювання, котрі не підпадають під жоден з наведених виразів (1) - (3), що, в свою чергу, суттєво обмежує область його використання, не враховує можливість збігу довжини налагоджуваної хвилі з довжиною критичної налагоджуваної хвилі (Я,нкр), при цьому величина еквівалентної довжини хвилі (Я,е) дорівнює нескінченності і це призводить до різкого збільшення похибки вимірювань В основу данного винаходу покладено задачу, підвищення точності температурних вимірювань та розширення області використання багатоколяровоі пірометри випромінювання Поставлена задача вирішена тим, що спосіб вимірювання температури, який складається з вибору довжин робочих хвиль, визначення довжини налагоджуваної хвилі, вимірювання яркостей об'єкту на цих довжинах хвиль та подальший роз (О о ю 51076 рахунок температури, ВІДПОВІДНО ДО винаходу довжина налагоджуваної хвилі визначається за умови рівності еквівалентного коефіцієнту випромінювання одиниці, при цьому довжини робочих хвиль обираються таким чином, щоб виключити можливість співпадання налагоджуваної хвилі з и критичним значенням, при якому еквівалентна довжина хвилі та, як наслідок, похибка вимірювань сягають неприпустимо великих значень Основна ідея винаходу полягає втому, що оптимальні довжини налагоджуваних хвиль (Я,но) при яких кольорова та дійсна температури рівні між собою, визначається за умови дорівнення se одиниці, для будь-якої функціональної залежності, що описує спектральний розподіл коефіцієнту випромінювання При цьому виключається можливість Збігу Ян З ҐІ КРИТИЧНИМ ЗНачеННЯМ Я-нкр, ЩО ДОЗВО-о ЛЯЄ уникнути похибки пов'язаної із збільшенням величини еквівалентної довжини хвилі Наприклад, при використанні трикольорової пірометри випромінювання для об'єктів з ЛІНІЙНИМ спектральним розподілом є, який математично описується виразом s 2 = k ^ + b , (4) де k і b - ДОВІЛЬНІ коефіцієнти, що забезпечують S 2 < 1, вибір довжин робочих хвиль і визначення довжини налагоджуваної хвилі здійснюється таким чином Попередньо обираються довжини робочих хвиль якими є Я.1 та Я,з, які розташовують в межах робочою спектральною діапазону Після цього о розраховують довжину критичної налагоджуваної хвилі, яка для трикольорової пірометри визначаться за формулою нкр Підставивши у вираз (4) обрані Я,і і Х$ розраховуються ВІДПОВІДНІ значення коефіцієнтів випромінювання єі та S Виходячи з умови для трикольо3 рової пірометри випромінювання рівні між собою, визначаться S Це значення кое2 фіцієнту випромшення повинно відповідати оптимальній довжині налагоджуваної хвилі Я,но, яка визначається шляхом підстановки S до функції 2 спектрального розподілу s (4) Якщо значення Я,но та Я,нкр збігаються, необхідно обрати нові значення довжин робочих хвиль та повторити розрахунок Я,но ще раз, аби уникнути похибок пов'язаних із збільшенням довжини еквівалентної хвилі У загальному вигляді формулу за якою визначається довжина налагоджуваної хвилі для трикольорової пірометри випромінювання об'єктів з ЛІНІЙНИМ спектральним розподілом коефіцієнту випромінювання, можна записати так За способом, що наведений у прикладі можна визначати оптимальні значення налагоджуваних хвиль для будь-яких спектральних розподілів s, у тому числі таких, що описуються відомими виразами (1) - (3) У практичному застосуванні спосіб вимірювання температури не потребує апріорного знання спектрального розподілу є, оскільки оптимальні довжини налагоджуваних хвиль визначаються за умови рівності кольорової та дійсної температур Використання запропонованого способу дозволяє без додаткових технічних засобів підвищити точність температурних вимірювань шляхом усунення методичної похибки за рахунок підбору оптимальної комбінації довжин хвиль, з урахуванням особливостей кожного конкретного типу спектрального розподілу коефіцієнту випромінювання, а також критичних значень налагоджуваних параметрів При цьому розширюється область використання багатокольорової пірометри випромінювання за рахунок реалізації такого підбору для будь-якого спектрального розподілу коефіцієнту випромінювання що забезпечує дорівнення se одиниці та є єдиною умовою, за якої дійсна та кольорова температури ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71