SU741067A1 - Способ измерени температуры среды в лучистом потоке - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к технике измерени  температуры и может быть использовано дл  измерени  температуЕ л среды, нагреваемой лучистым потоком , например, температурам диапозитивов в проекционных системах, температуры линз и других оптических элементов температуры деталей в товках паровых котлов, температур л воздуха в тени (при наличии рассе нного лучистого потока) и на солнце.

Известны способы измерени  температур с учетом погрешности те млопар только в отсутствии лучистого потока, например, при измерении в магнитном поле 1,

Температуру объектов, HarpeBaeNftax лучистым потоком, определ ют либо расчетным путем, либо измер ют с помощью те рмоп ар.

Наиболее близким техническим решением  вл етс  способ измерени  температуры среды в лучистом потоке использующий экранирование термопары 2. Этот способ,предназначенный дл  повышени  точности измерени  температуры в топках паровых котлов, заключаетс  в том, что р дом с термопарой устанавливаетс  посто нный экран (в первом случае - пластина.

во втором - наконечник), предотвращающий пр мое попадание лучистого потока на чувствительный элемент термопары.

Недостатком известных способов  вл етс  их низка  точность,вызванна  тем, что во-первых, посто нный экран закрывает и часть среды, температуру которой измер ют, вследст10 вие чего искажаетс  температурное поле среды в месте контакта с нею термопары; во-вторых,не исключаетс  попадание на термопару рассе нного лучистого потока; в-третьих, посто н15 ный экран,нагрева сь, сам служит источником вторичного (вредного) излучени , попадающего на термопару. и искажающего ее показани ;точность: измерени  температуры зависит от

20 материала и геометрической формы экрана, а также от чистоты обработки чувствительного элемента термопары . Посто нный экран не может дать высокую точность измерени  темпера25 туры в случае большой разницы коэффициентов поглощени  среды и термопары , например, при измерении температур л стекла.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  температуры.

Псютавленна  цель достигаетс  тем что в фиксируемый момент времени экранируют от лучистого потока термопару вместе с исследуемой средой, регистрируют изменение температуры охлаждающейс  термопары во времени, определ ют границу ускоренного и замедленного режимов охлаждени  термопары (первый - остывание перегретой лучистым потоком термопары до температуры среды, второй - охлаждение термопары вместе со средой) и по характеру изменени  температуры в замедленном режиме охлаждени  суд т о значении температуры исследуемой среды в момент .экранировки лучистого потока.

На фиг,1 изображено устройство, иллюстрирующее реализацию предлагаемого способа на фиг.2 - зависимость температуры спа  термопары -от времени; на фиг.З - реальна ,, записанна  прибором, крива  зависимости температуры от времени.

Устройство {фиг.1) представл ет собой часть оптического узла проектора и содержит термопару 1, помещенную между двум  диапозитивами 2 и подключенную к записывающему прибору 3, лампу 4, посылающую через Конденсатор Ь лучийтый поток на диапозитивы 2 и непроницаемую шторку 6, котора  может в любой момент времени перкрыть лучистый поток. Шторка 6 может быть любой формы и из любого материала при условии, что за врем  регистрации температуры охлаждающейс  термопары (от t до t,, фиг.2) лучистый поток исследуемого диапазона не пройдет через нее или не будет воздействовать на термопару.

Способ реализуетс  слетающим образом.

Вначале фиксируютс  с помощью записывающего прибора показани  термопары , спай которой расположен на поверхности исследуемой среды и облучаетс  вместе с ней лучистым потоком Затем быстро перекрываетс  непроницаемой шторкой падакмдий лучистый поток. При этом записывающий прибор регистрирует убывание температури спа . Зависимость температуры спа  термопары от времени (фиг.2) состоит из трех участков 1, 2 и 3. Участок 1 характеризует суммарную температуру TC - температуру среды и перегрев TepMonajsd от непосредственного воздействи  на нее лучистого потока. Пере1 Л1тие лучистого потока непроницаемой шторкой в момент врюмени t (на кривой ему соответствует точка А), приводит к охлаждению термопары и среды с разными скорост ми За счет малой теплоемкости термопары охлаждение перегретого спа  термопары до температуры среды (на кривой

очка Б) происходит сравнительно ыстро (участок 2), в то врем  как стывание Сс1мой среды (завис щее т условий охлаждени ) происходит начительно медленнее (участок 3), а участке 3 за врем  от t до t р, температура спа  измен етс  так же, как и температура среды.

Поскольку остывание среды подчин етс  одной и той же закономерности л  всех моментов времени, начина  с момента перекрыти  лучистого потока , t, можно экстрапол п 1ей участка 3 кривой определить положение точки В и найти, таким образом, действительную (невозмущенную) температуру Тд среды в момент перекрыти  лучистого потока. Таким образом, способ позвол ет определить температуру среды с учетом погрешностей, вызванных перегревом термопары лучистом потоком.

Использование способа измерени  температугхл среды в лучистом потоке обеспечивает по сравнению с существуквдими способами следующие преимущества:

возможность получени  действительной температуры среды с повышенной точностью, близкой к точности, определ емой классом измерительного прибора

возможность исследовани  вли ни  различных участков спектра на тепловой режим среды;

возможность определени  погрешностей термопар при измерении температур в лучистом потоке, что особенно важно в современном оптическом приборостроении с использованием излучателей больших энергий.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР №481792, кл. G 01 К 7/02, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР «463009, кл. G 01 К 7/02, 1973.

Фиг /

TC То

ЯРГНЯ Фыг 2

t4tK

tn

NIUH.