SU51643A1 - Сносок измерени температуры - Google Patents

Description

Недостатки известных оптических пирометров частичного и суммарного излучени  настолько значительны, что вообще ставитс  нод сомнение целесообразность применени  этих приборов в некоторых случа х.

Так, например, Кейнат, Рибо и Кульбуш привод т примеры, когда погрешности в измерени х температур этими приборами часто превышают даже сотни градусов. Такие порою совершенно неприемлемые погрешности обусловливаютс , главным образом , следующими факторами.

а)Неполнота излучени  физиче ского тела, которое при одной и той же температуре с абсолютно черным телом излучает слабее последнего. Так как пирометр градуируетс  на „черную температуру, то требуетс  всегда поправка в зависимости от того или иного значени  коэфициента лучеиспускани  6) (отношение интенсивности излучени  физического тела 4 к интенсивности излучени  абсолютно черного тела ЕХ Ри монохроматическом свете с длиной волны X).

б)Лучепоглощение в промежуточной среде, которое порою сильно

искажает измерени  температуры сквозь дым или содержащие дым пламенные газы. Поправки на лучепоглошение в промежуточной среде при сушествуюших пирометрах более чем затруднительны, если не сказать , что порою невозможны.

в) Субъективность и ручной спо соб в пользовании оптическим пирометром исключают возможность их применени  дл  целей автоматического регулировани .

Уже неоднократно предлагалось, с целью устранени  некоторых недостатков оптических пирометров, производить измерение температуры с помощью двух фотоэлементов, включенных по потенциометрической схеме.

Предлагаемый способ измерени  температуры также имеет в виду измерение последней посредством двух фотоэлементов, включенных по потенциометрической схеме, и заключает в себе ту особенность, что наход щуюс  при температуре исследуемого объекта металлическую пластинку Р освещают от источника света и оба фотоэлемента располагают так, чтобы испускаемые металлической пластинкой лучи падали через светофильтры

иа оба фотоэлемента, а отраженные пластинкой лучи источника света падали только на один, фотоэлемент. Указанна  особенность предлагаемого способа измерени  температуры дает возможность по последовательно включенному в цепь гальванометру судить об интенсивности излучени  абсолютно черного тела, помещенного в услови х металлической пластинки, и, следовательно, о температуре, а по включенному в диференциальную цепь гальванометру судить о коэфициенте лучеиспускани  пластинки и коэфициенте поглощени  промежуточной среды, т. е. дает возможность внести в расчеты поправка на свойства пластинки и промежуточной среды.

Приложенный чертеж по сн ет предлагаемый способ измерени  температуры .

Способ измерени  температуры, согласно насто щему предложению, заключаетс  в следующем: от источника света / определенной интенсивности /) направл ют пучок лучей на пластинку Р, наложенную на тот участок печи, где требуетс  измерить температуру, и наход щуюс  при искомой температуре,т. е. при температуре этого участка печи. Пластинка Р может быть вольфрамовой, но может оказатьс  наиболее целесообразной пластинка и из другого материала, например, молибдена, платины или тому подобного металла, обладающего хорощей отражательной способностью , сохран ющейс  и при высоких температурах. От пластинки Р направленный световой поток / отражаетс  с коэфициентом отражени  р (мен ющимс  от температуры), и этот отраженнь й световой поток интенсивности рх 4 принимают фотоэлементом ФЭ1, включенным вместе с фотоэлементом ФЭП, по потенциометрической схеме. Кроме отраженного светового пучка на фотоэлемент ФЭ1 направл ют излучаемый пластинкой Р световой поток, интенсивность которого е EI, где е -коэфициент излучени , а Интенсивность излучени  абсолютно черного тела при длине волны X. Излучаемый пластинкой Р

световой поток принимают также и фотоэлементом ФЭП.

Таким образом, фотоэлемент ФЭ1 подвергают действию излучени , интенсивность которого равна е Е -}-р&д Д, а фотоэлемент ФЭП-только действию излучени  с интенсивностью e-f E-f. В результате включенный в диференциальную цепь потенциометра гальванометр G, регистрирующий разность фототоков, дает отклонение соответственно интенсивности ру I; излучени  и при заранее известном значении /х источника света определ ет значение коэфициента отражени .

При определенном значении коэфициента отражени  р). одновременно определ етс  и поправка на неполноту излучени  в виде коэфициента излучени  e-f. В данном случае следует иметь в виду основное равенство дл  светового потока а -|-р/,Н -}-. , где:

(Z) - коэфициент поглощени  Рд -„ofpaи eни 

TX -„пропускани .

При , т. е. при непрозрачном теле, как пластинка Р, приведенное равенство упрощаетс  в виде

-л + Рл 1При замене на основе закона Кирхгофа коэфициента поглощени  а-/ коэфициентом лучеиспускани  е-, получаем , что показани  гальванометра Gg относ тс  не только к р-, но в равной степени и к 1 -р;.

Установленное по показанию гальванометра G значение е дает возможность ввести в отношении этого значени  весьма существенную поправку к показани м гальванометра Gg, включенного последовательно с

фотоэлементом ФЭП.

Таким образом, по показани м гальванометра Gg можно судить об интенсивности Е; излучени  абсолютно черного тела и тем самым соответственно формуле Планка об истинной температуре на участке нахождени  вольфрамовой накладки.

Точно так же посредством отраженного света можно определить коэфициент пропускани  т/, промежуточной среды, через которую проходит излучаемый световой поток на своем пути к фотоэлементам. При учете этого фактора показани  гальванометра О следует считать равными р - 4, а не Рд /), как в предшествующем случае , в св зи с тем, что световой поток /X дважды подвергаетс  действию промежуточной среды. Дл  того, чтобы в данном уравнении иметь только одно неизвестное т/., не поддающеес  никаким расчетам и имеющее различные значени  в зависимости от состо ни  промежуточной среды, задаютс  определенным значением рх, устанавлива  его предварительно дл  пластинки Р.

Описанный прибор можно использовать в качестве индикатора температур дл  автоматического регулировани  температуры на определенном участке печи. Дл  этой цели, пользу сь градуированной на температуру шкалой вольтметра в цепи источника света, создают его интенсивность излучени  /ь равную интенсивности излучени  E-f дл  абсолютно черного тела при заданной температуре и прин той определенной длине волны X.

Действующий на фотоэлемент ФЭ1 суммарный поток интенсивности e-f Х-|-РХ /X преобразуетс  в Е- при достижении на данном участке печи заданной или регулируемой температуре . В этом случае через гальванометр GE пройдет ток заранее известной величины, соотвегственно которому настраиваетс  автоматический регул тор в виде предложенного автором (см. „Точна  Индустри , N° 8, 1935 г.).

Предмет изобретени .

Claims (2)

1.Способ измерени  температуры с помощью двух фотоэлементов, включенных по потенциометрической схеме, отличающийс  тем, что металлическую пластинку Р, наход щуюс  при температуре исследуемого объекта, освещают источником / света оба фотоэлемента располагают так, чтобы испускаемые пластинкой Р лучи падали через светофильтры на оба фотоэлемента ФЭ/и ФЭП, а отраженные пластинкой Р лучи источника падали только на фотоэлемент ФЭ1 с той целью, чтобы а) по гальванометру, включаемому последовательно с фотоэлементом ФЭП, можно было судить об интенсивности излучени  абсолютно черного тела, помещенного в услови  пластинки Р, и, тем самым, о температуре , б) по гальванометру, включенному в диференциальную цепь, можно было судить о коэфициенте лучеиспускани  пластинкиРи коэфициенте лучепоглощени  промежуточной среды с тем, чтобы можно было внести в расчеты поправки на свойства пластинки и промежуточной среды.

2.При способе по п. 1 использование гальванометра, включаемого последовательно с фотоэлементом ФЭ/, дл  управлени  исполнительными механизмами , регулирующими температуру .

к авторскому свидетельству М. М. Слиозберга

.N« 51643