CS272590B1 - Source of light radiation for radiation pyrometers - Google Patents

Description

Vynález řeší zdroj světelného záření pro radiační pyrometry. Světelné zdroje tohoto druhu se využívají v kolorimetrii a v radiometrii optického záření k proměřování zkoumaných látek, jakož i k cejchování měřicích zařízení.

Známé jsou například zdroje světelného záření, založené na využití světelného toku, vystupujícího z roztaveného kovu. Nevýhodou těchto zdrojů, které se jinak blíží charakteru fyzikálního černého tělesa s koeficientem emisivity blízkým jednotce, je možnost práce pouze při konstantní barevné teplotě světla, odpovídající teplotě tavení použitého kovu, dále jejich značná hmotnost, energetická náročnost a nutnost použití v laboratorních podmínkách.

Zdroj světelného záření pro radiační pyrometry podle vynálezu uvedené nedostatky zčásti odstraňuje, a vychází z konfigurace známého zrcadlového reflektoru se žárovkou, uspořádanou v ohnisku dutého zrcadla, které je upraveno v světlovodném tubusu, přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že mezi tubusem a radiačním pyrometrem je upravena kombinovaná, aperturní, středová clona.

Řešení podle vynálezu vede k vytvoření zdroje světelného záření, který má polychromatické světlo o proměnlivé barevné teplotě a je způsobilý k pohodlnému manipulování i v terénu a v průmyslovém prostředí. Účinek je podmíněn přesným dimenzováním kombinované clony, která musí propouštět do optické soustavy radiačhího pyrometru pouze světelné paprsky odražené od dutého zrcadla. Naproti tomu paprsky odražené od stěn tubusu, vycházející z jeho hmoty anebo vystupující přímo ze žárovky, musí být kombinovanou aperturní a středovou clonou zadrženy. Tím se splňuje důležitá fyzikální podmínka, aby všechny světelné paprsky vstupující do radiačního pyrometru byly podrobeny odrazu na ploše o konstantním koeficientu emisivity a aby se potlačilo rušivé působení druhotného záření, jako například záření rozžhavené skleněné baňky žárovky, záření vycházející ze hmoty ohřátého tubusu a podobně.

Na připojeném výkresu'je'vyobrazeno schematicky uspořádání zdroje světelného záření a jeho začlenění do systému radiačního pyrometru.

Zdroj světelného záření pro radiační pyrometry sestává z žárovky 3. uspořádané v světlovodném tubusu 2 uzavřeném na jednom konci dutým zrcadlem _1. Před otevřeným koncem tubusu _2 je upravena kombinovaná aperturní a středová clona _5, za kterou je ve směru postupu světelných paprsků 4. umístěna kyveta £ a světelný filtr _7. Na výkresu je dále znázorněno postavení optické soustavy 9_ radiačního pyrometru £ s vyhodnocovacím zařízením 10 vůči zdroji světelného záření.

Světelné paprsky 4 vycházející ze žárovky _3, která má být nejvhodněji halogenového typu, z důvodu možnosti dosáhnout v případě potřeby co nejvyšší barevnou teplotu světla, se odrážejí od dutého zrcadla £ a postupují podél osy světlovodného tubusu 2_ ke kombinované cloně £. Kombinovaná clona _5 propustí do systému radiačního pyrometru £ jen ty světelné paprsky 4_, které se odrazily na ploše dutého zrcadla £ a nikde jinde; zadrží tedy jak světelné paprsky £ odražené od vnitřních stěn světlovodného tubusu £, tak i přímé paprsky Ll vystupují z rozžhavené skleněné baňky žárovky £. Při správném dimenzování aperturní a středové clony £ zpracuje optická soustava 9. radiačního pyrometru £ pouze světelné paprsky £ ovlivněné koeficientem emisivity dutého zrcadla JL a žádné jiné. Správné dimenzování kombinované clony 5 je záležitostí geometrického návrhu s využitím běžně známých zákonů lomu a odrazu světla.

Na výkresu je do systému radiačního pyrometru £ dokresleno uspořádání průtokové kyvety a světelného filtru 7.

CS 272590 Sl c

Z i

ΐ

Pro reprodukovatelnost výsledků měření zdroje světelného záření podle vynálezu je nezbytné, aby kombinovaná clona J5 ₍byla buď nucené chlazena na teplotu okolního prostředí, anebo upravena vůči světlovodnému tubusu 2_ v taková odlehlosti,· aby se během měření neohřívala, protože by to znamenalo vznik nekontrolovatelného druhotného záření, které by dopadalo na optickou soustavu 9. radiačního pyrometru EL

Praktické využití nalezne tato konfigurace například při vyšetřování obsahu kysličníku uhelnatého CO ve výfukových plynech, které se nechají ve smyslu vstupní a výstupní šipky procházet zmíněnou kyvetou Světelný filtr 7 propouští z celého spektra pouze nízké pásmo, které pohlcuje kysličník uhelnatý. Údaj vyhodnocovacího ústrojí 10 radiačního pyrometru 8. potom vyjadřuje koncentraci kysličníku uhelnatého ve výfukových plynech.

Claims (1)

1. Zdroj světelného záření pro radiační pyrometry, sestávající ze žárovky uspořádané v ohnisku dutého zrcadla upraveného v světlovodném tubusu, vyznačující se tím, že mezi tubusem (2) a radiačním pyrometrem (Θ) je upravena kombinovaná aperturní, středová clona (5).