CS242166B1 - Sposub incrania termodynamické] teploty - Google Patents

Description

242168

Vynález sa týká sposobu merania termo-dynamické]’ teploty teplotného žiariča. Uve-dený spósob umožňuje určenie termodyna-mickej teploty spektrofotometrickou meto-dou, pričom sa využívá zákonitost nezávis-losti pomerovej hodnoty YJl] od hodnotneznámých veličin, při tomto meraní exis-tujúcích, akými sú spektrálná citlivost po-užitého detektora optického žiarenia s(Aj,činitel' spektrálného priestupu τ(Α) použi-tej spektrofotometrickej aparatúry a spek-trálná emisivita ε(λ,Τ) skúmaného teplot-ného žiariča.

Doteraz známe spósoby merania umožňu-jú určenie teploty spektrálného zloženia a-lebo úhrnnej (radiačnejj teploty. V obochprípadoch přesnost a správnost určenia tep-loty je ovplyvnená vlastnosťami emisivityskúmaného teplotného žiariča. Samotné me-ranie emisivity teplotného žiariča je tech-nicky velmi náročný proces. Ďalej je známy sposob určenia teplotychromatickosti, ktorý je založený na meraníspektrálnej charakteristiky intenzity vyžaro-vania skúmaného teplotného žiariča. Odtial'výpočtom cez trichromatické členitele saurčí hodnota teploty chromatickosti. Mera-nie spektrálnej charakteristiky intenzityvyžarovania sa robí technicky náročnýmsposobom. Správnost stanovenia spektrálnejcharakteristiky intenzity vyžarovania je ov-plyvnená vlastnosťami použitej spektrofo-tometrickej aparatúry. Za najvýznamnejšiparameter, ktorý ovplyvňuje přesnost asprávnost určenia teploty chromatickosti vdanom případe je činitel Spektrálného pries-tupu použitej aparatúry a spektrálná emi-sivita skúmaného teplotného žiariča.

Napokon známy sposob merania teplotymonochromatickou pyrometriou, ktorá umož-ňuje určenie termodynamickej teploty čier-ného žiariča alebo šedého žiariča ale neu-možňuje určenie termodynamickej teplotyteplotného žiariča so spektrálné závisloucharakteristikou emisivity skúmaného žia-riča. Teplota určená týmto sposobom je, vpřípade teplotného žiariča so spektrálné zá-vislou charakteristikou emisivity, v skuteč-nosti len teplota jasu.

Vhodný sposob určenia termodynamickejteploty skúmaného teplotného žiariča dote-raz nie je známy.

Sposob merania termodynamickej teplo-ty podlá vynálezu odstráňuje všetky nedos-tatky doteraz známých sposobou meraniateploty, pričom umožňuje určenie termody-namickej teploty teplotného žiariča s dosta-tečnou presnosťou a správnosťou a to beznároku na meranie spektrálnej emisivityskúmaného teplotného žiariča, činitela spek-trálného priestupu použitej spektrofotomet-rickej aparatúry, ako aj bez merania spek-trálnej závislosti citlivosti použitého detek- tora optického žiarenia, čo neumožňuje žia-den z doteraz známých sposobou merania,a to tým, že sposob merania termodynamic-kej teploty využívá spektrofotometrické me-rania spektrálnej charakteristiky intenzityvyžarovania skúmaného teplotného žiaričanamerané selektívnym detektorom optické-ho žiarenia s ostrým lokálnym extrémomspektrálnej citlivosti jehož podstatou je, žesa nameraná hodnota signálu V(AS,T) úměr-ná spektrálnej intenzitě vyžarovania pri vl-novej dížke Ás 1'ubovol'ne zvolenej, ktoráleží na jednej straně od ostrého lokálnehoextrému spektrálnej citlivosti použitéha se-lektívneho detektora optického žiarenia, na-to sa postupné namerajú hodnoty signálovV(Aj,T) ktoré sú úměrné hodnotám spek-trálnej intenzity vyžarovania pri jednotli-vých vlnových dlžkach Aj, ktoré ležia nadruhej straně od ostrého lokálneho extrémuspektrálnej citlivosti selektívneho detektoraoptického žiarenia a z takto nameranýchsignálov V(AS,T) a V(Aj,T) sa iteračnou me-todou určí termodynamická teplota T skú-maného teplotného žiariča zo vztahu: [YJlj - Yi(2).]2-» min, (1) kde

Yií 1) = V(As,Tj νμ,,τ) (2j [ exp C2/A_í.T — 1 ][exp Cž/X.T — I] (3) C2 = 0,014 388 K.m . (4) Příklad:

Namerané hodnoty signálov sú úměrnéspektrálným zložkam intenzity vyžarovaniaskúmaného teplotného žiariča. Hodnoty sig-nálov sú namerané ako relativné hodnoty.Signál nameraný na jednej straně od lokál-neho extrému použitého detektora optické-ho žiarenia má hodnotu: V(AS,T) = 1,532 a bol nameraný pri vlnovej dížke As — = 440 nm.

Pre vlnové dížky Aj ležiace na druhej stra-ně extrému boli namerané následovně hod-noty signálov:

Claims (4)

1. 242166 Ai nm V(Af,T) 5 584 585 8,747 8,599 6 582 8,919 583 8,828 586 8,481 587 8,359 Odtiaf z podmienky (1) dostáváme: Ai nm 584 585 586 TK výsledky z podmienky (Ij 2573 l,8e—5 2,2e—8 l,6e—5 2574 2,0e—5 3,8e—9 l,4e—5 2575 2,2e—5 7,8e—8 l,3e—5 Hfadaná termodynamická teplota je tedy T = 2574 K. Nadviazaním skúmaného teplotného žia-riča na etalony teploty spektrálného zlože-nia bolo zistené, že Td = 2571 K. Teda roz-diel medzi kalibračnou a týmto sposobomurčenou teplotou je ΔΤ = 3 K. Spůsob merania termodynamickej teplotyteplotného žiaraiča sa dá využit v primár-né] etalonáži a to ako vo fotometru, tak a]v· pyrometrii vysokých teplot a všade tam,kde sa vyžaduje přesné určenie teploty skú-maného objektu, ktorý možno považovat zaspojitý teplotný žiarič. (Spojitý v danompřípade znamená, že má vyžarovaciu cha-rakteristiku spektrálnej závislosti intenzityvyžarovania takú, ktorá sa dá vyjádřit hlad-kou spojitou funkciou). PREDMET VYNALEZU Sposob merania termodynamickej teplo-ty zo spektrofotometrických meraní spek-trálnej charakteristiky intenzity vyžarova-nia skúmaného teplotného žiariča použitímselektívneho detektora optického žiarenia sostrým lokálnym extrémom spektrálnejcitlivosti, vyznačený tým, že selektívnymdetektorom optického žiarenia sa nameráhodnota signálu V(AS,T) úměrná spektrál-nej intenzitě vyžarovania pri vlnovej dížkeAs íubovolne zvolenej, ktorá leží na jednejstraně od ostrého lokálneho extrému spek-trálnej citlivosti použitého selektívneho de-tektora optického žiarenia, nato sa postup-né namerajú hodnoty signálov V(Aj,T), kto-ré sú úměrné hodnotám spektrálnej inten-zity vyžarovania pri jednotlivých vlnovýchdížkach Aj, které ležia na druhej straně odostrého lokálneho extrému spektrálnej cit-livosti selektívneho optického žiarenia a ztakto nameraných signálov V(AS,T) a V(Ai,T)sa iteračnou metodou určí termodynamická teplota T skúmaného teplotného žiariča zovztahu: [YJlj - Yj(2j ]2min, (1) kde Yi(D V(AS,T) V(AbT)
2. (2) A, 5 _[ exp Cz/Aj.T — 1] As ' [ exp C2/AS.T — 1
3. ] (3) C2 = 0,014 388 Kun .
4. (4)