Спосіб пірометричного вимірювання

Спосіб пірометричного вимірювання, який полягає втому, що він передбачає прийом теплового випромінювання об'єкта і його спектральну фільтрацію, який відрізняється тим, що вимірювання інтенсивностей випромінювання здійснюють на двох фіксованих довжинах хвиль, а температуру поверхні об'єкта розраховують як частку від ділення відносної різниці інтенсивностей випромінювань на відрізних довжинах хвиль на різницю довжин цих хвиль визначати температуру поверхні Цей спосіб, як і попередній, послуговае видимий діапазон спектру, в якому аналізуємі об'єкти (метали) непрозорі і надають достатньо яскраве випромінювання, по порівнянню з котрим відображень поверхні випромінювання фону вельми мале Окрім того, при кутах зору, ВІДМІННИХ ВІД 45°, порушується приведене вище відношення і, ВІДПОВІДНО, стає неможливим розрахунок температури поверхні У діапазоні температур поверхонь об'єктів (0 650°С), які використовують в технологічних установках епітаксії, видимі діапазони випромінювань неприпустимі через нестаток яскравості випромінювання, а є у середньому інфрачервоному діапазоні випромінювання конструкції оборудования, стінок камери, і відображення поверхні об'єкту, порівняємо з власним випромінюванням об'єкту і вносимо погрішність у вимірювання Відомий спосіб пірометрического вимірювання температури поверхні об'єкта (див Гордов А Н , Жугалло О М , Иванова А Г Основы температурных измерений — М Наука, 1992, с 232 - 243), залежить в прийманні випромінювання об'єкта оптичною системою пірометра, спектральної фільтрації цього випромінювання та модуляції, яка включає послідовну комутацію на детектор с заданою частотою двох потоків випромінювання - від об'єкту і еталонного джерела, перетворення в електричний сигнал, його посиленні і виділенні у цьому сигналі змінного складу, пропорцюнальній різниці комутируємих сигналів По величіні цього сигналу І знайомим характеристикам эталонного 00 00 1^ ю ю 55788 випромінювання використовується условна температура об'єкта Істинна температура об'єкту розраховується по ВІДОМІЙ калибровочній залежності з обрахуванням незалежно вимірянної температури стінок камери і конструктивних елементів технологічного обладнання Недоліком відомого способу пірометрического вимірювання температури з'являється необхідність вживання еталонного джерела тепловипромінювання, що суттєве збільшення апаратурного надлишку пірометра і його конструкцію, габаритновагомі та енергетичні показники, а також ціну Знайомий, як найбільше близький по технічній сути до предмету винаходу, спосіб пірометрического вимірювання (див патент RU 2149366, кл G01J 5/58, H01L 21/66, б 14, 2000 г), який включає прийом тепловипромінювання об'єкту, спектральну фільтрацію, його модуляцію, детектіровання, посилення на частоті модуляції, виділення змінного складу, реєстрацію під кутом до нормалі до поверхні випромінювання, рівним головному куту падіння, при цьому модулюють шлях послідовної комутації на спектр ортогонально поляризованих компонент випромінювання об'єкту, а в детектіруємому сигналі виділяють составляючу, пропорцюнальну різниці ортогонально поляризованих компонент випромінювання, по якій розраховують температуру поверхні об'єкту Задача винаходу - розширення функціональної можливості способу визначенням вимірювання справжніх температур (від 100 менше, до 20000°С и більше) поверхні об'єктів некритичного до матеріалу об'єкту, куту визирования і відстані між об'єктом та приймачем випромінювання Технічний результат винаходу полягає у безконтактному (дистанційному) вимірюванню справжньої температури поверхонь об'єктів безвідносно до степені шероховатості їх поверхні, матеріалу об'єкту, куту визирования і віддалення між об'єктом і приймачем випромінювання, при одночасному скороченні апаратурних лишок пірометру, його габаритно-вісових і енергетичних характеристик Технічний результат досягається тим, що в способі пірометрического вимірювання, який включає прийом теплового випромінювання об'єкта, спектральну фільтрацію, випромінювання об'єкта реєструють під кутом візировання і з віддалення, окресленних відчуттям приймачів випромінювання, а температуру визначають як частка від поділення відносної різниці потужності випромінювань на відрізняючих довжинах хвиль до різниці цих хвиль, тобто по виразу Т = qAI/AA,, де q - коефіцієнт пропорції (q = const, у градусах Цельсія, Кельвіна, Фаренгейта або Реомюра), ДІ = |h - І2І/І1 чи ДІ = |h - І2І/І2 - відношення різниці інтенсивностей випромінювання на довжинах хвиль Я,і іНедоліки знайомого способу - необхідність поляризації випромінювання, його модуляції і детектіровання, значна алгоритмічна складність розрахунку температури, та, як результат, - значна складність апаратурної реалізації Крім того, перераховані вище способи мають загальний недолік в критичності до кутів визирования, віддалення між об'єктом і приймачем випромінювання, непридатності для безконтактного вимірювання от одиниць до десятків тисяч градусів, по Цельсію, діапазоні температур Використання запропонованого способа пірометрического вимірювання дозволяє виключити суб'єктивізм у результатах вимірювань, чоловікаоператора із контуру контролю і управління температурою об'єкта, спростити експлуатацію пірометра, його габаритно-вагові і енергетичні характеристики, підвищити точність и надійність пірометра в роботі, розширює діапазон вимірюємих температур та область застосування %2 ВІДПОВІДНО (відносно), та ДА, = \к\ - X-z\ Підписано до друку 05 05 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24