Спосіб вимірювання температури

Спосіб вимірювання температури, який складається з вимірювання умовних температур об'єкта, розрахунку за ними перехідних ви промінювальних характеристик та визначення його реальної температури, який відрізняється тим, що апріорі задаються діапазони можливих значень реальної температури та коефіцієнта випромінювання об'єкта, після чого для цих діапазонів через дві виміряні умовні температури визначають залежності коефіцієнтів випромінювання від температури, при цьому реальну температуру об'єкта визначають як середину спільної частини проекцій отриманих кривих на вісь температур Винахід належить до галузі оптичної термометри і може бути використаний для пірометри випромінювання об'єктів з будь-яким стабільним чи змінюваним спектральним розподілом коефіцієнту випромінювання (s) та пропускання проміжного середовища (х) Відомий спосіб лазерної обробки і вимірювання температури сплавів (Пат 17385 Україна, МПК G01К11/00 Спосіб лазерної обробки і вимірювання температури сплавів / Л Ф Жуков Опубл 31 10 97 Бюл №5), при жому вимірюються яскравості зони лазерного впливу з урахуванням відбитого лазерного випромінювання та без нього, по результатах цих двох вимірювань з урахуванням температури випромінювання самого лазера розраховується температура сплаву Основні недоліки цього способу полягають у тому, що він складний у технічній реалізації та потребує стороннього випромінювального пристрою віднести те, що для монотонних спектральних розподілів коефіцієнту випромінювання всі двокольорові температури знаходитимуться або вище реальної температури об'єкту для спадаючих, або нижче - для зростаючих спектральних розподілів є, при цьому похибки вимірювань можуть значно перевищувати припустимі значення Найбільш близьким до способу, що заявляється, є спосіб вимірювання температури (Поскачей А А , Чарихов Л А , Пирометрия объектов с изменяющейся излучательной способностью ~ М Металлурпя, 1978, - 200с, стор 85 - 91) Спосіб призначений для вимірювання температури об'єктів на основі інформації про їх випромінювальні характеристики, отриманої по їх умовних температурах При цьому на об'єкті вимірюються дві умовні температури і по них розраховується перехідна випромінювальна характеристика, яка через попередньо отриману градировку визначає величину температурної поправки для однієї з цих умовних температур До недоліків способу можна віднести те, що його застосування вимагає попередньої градировки пірометричної системи на об'єкті за допомогою зразкового вимірювального пристрою, що ускладнює його використання, а в багатьох випадках для об'єктів, які заперечують контакт з вимірювальним пристроєм, взагалі є неможливим До того ж при випадкових зміненнях s і х похибки вимірювання збільшуються і можуть сягати похи Відомий спосіб вимірювання температури (Пат 5772323 США, МПК G01J5/00 Temperature determining device and process / Ralph A Felice Опубл 30 06 1998), при якому в робочому спектральному діапазоні вимірюються двокольорові температури для різноманітних комбінацій довжин робочих хвиль (10 або більше вимірювань), після чого температура об'єкту розраховується як середнє арифметичне отриманих значень кольорових температур До недоліків цього способу можна (О со Ю 53961 бок класичної яркісної пірометри випромінювання В основу винаходу покладено задачу розширення галузі застосування оптичної термометрії об'єктів із змінюваними коефіцієнтами випромінювання та пропускання проміжного середовища, спрощення алгоритму настройки пірометричних систем на об'єктах, а також підвищення точності температурних вимірювань Поставлена задача реалізується тим, що спосіб вимірювання температури, який складається з вимірювання умовних температур об'єкту, розрахунку по них перехідних випромінювальних характеристик та визначення його реальної температури, ВІДПОВІДНО до винаходу апріорі задаються діапазони можливих значень реальної температури та коефіцієнту випромінювання об'єкту, після чого для цих діапазонів через дві виміряні умовні температури визначають залежності коефіцієнтів випромінювання від температури, при цьому реальну температуру об'єкту визначають як середину спільної частини проекцій отриманих кривих на вісь температур Спосіб вимірювання температури реалізується наступним чином Використовуючи апріорну інформацію про випромінювальні характеристики об'єкту в робочому спектральному та температурному діапазонах, задається діапазон можливих значень коефіцієнту випромінювання з урахуванням т На об'єкті в робочому спектральному діапазоні вимірюються дві умовні, наприклад, яркісні температури, для яких в робочій області, обмеженій діапазоном можливих значень коефіцієнту випромінювання і робочим температурним діапазоном визначаються залежності є від температури s-| = f ( j ) = exp s2=f(T)=exp де С - друга стала Планка, К м, Т - темпера2 тура, К, S-і, S2 - умовні температури, К, Л,і, Л.2 ефективні довжини хвиль, м Спільна частина проекцій отриманих кривих визначатиме діапазон можливих температур, який буде значно вужчий ніж робочий температурний діапазон За результат вимірювання приймається середина діапазону можливих температур Похибки вимірювань визначатимуться в основному точністю визначення діапазонів змінювання випромінювальних характеристик об'єкту При цьому забезпечується дійсно безконтактний температурний контроль об'єктів зі змінюваними коефіцієнтами випромінювання та пропускання проміжного середовища, що розширює галузь застосування оптичної термометрії на об'єкти, де контактні вимірювання неможливі або неприпустимі Наприклад, в спектральному діапазоні 0,5 1,1м 10 коефіцієнт випромінювання залізовуглецевих розплавів при зміненні температури від 1500 до 2000К може приймати значення від 0,4 до 0,8 за рахунок зміни напрямку основної металургійної реакції При ЗМІНІ ХІМІЧНОГО складу змінюється температура термодинамічної рівноваги цієї реакції, тобто температура появи та зникнення окисних плівок на поверхні В цих умовах похибка способу, що заявляється, не перевищує 10К, без градировки пірометричної системи на об'єкті Похибка прототипу при цьому сягатиме 15К із застосуванням попередньої градировки за допомогою зразкового вимірювального пристрою Використання запропонованого способу дозволяє розширити галузь використання оптичної термометрії об'єктів із змінюваними коефіцієнтами випромінювання та пропускання проміжного середовища, оскільки не потребує попередньої градировки із застосуванням зразкового вимірювального пристрою, що забезпечує дійсно безконтактний температурний контроль і спрощує настройку пірометричних систем на об'єктах А також підвищити точність температурних вимірювань за рахунок зменшення впливу випадкових змін коефіцієнтів випромінювання та пропускання проміжного середовища на результати вимірювань ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24