RU171402U1 - Устройство для экспресс-калибровки яркостного пирометра - Google Patents

Устройство для экспресс-калибровки яркостного пирометра Download PDF

Info

Publication number
RU171402U1
RU171402U1 RU2016137640U RU2016137640U RU171402U1 RU 171402 U1 RU171402 U1 RU 171402U1 RU 2016137640 U RU2016137640 U RU 2016137640U RU 2016137640 U RU2016137640 U RU 2016137640U RU 171402 U1 RU171402 U1 RU 171402U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
brightness
pyrometer
calibration
radiation source
temperature
Prior art date
Application number
RU2016137640U
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Евгеньевич Мошаров
Владимир Николаевич Радченко
Иван Владимирович Сенюев
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority to RU2016137640U priority Critical patent/RU171402U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU171402U1 publication Critical patent/RU171402U1/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02Details
    • G01J1/08Arrangements of light sources specially adapted for photometry standard sources, also using luminescent or radioactive material

Landscapes

  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к измерительной технике, в частности к бесконтактным измерениям высоких температур методом яркостной пирометрии. Устройство для экспресс-калибровки яркостного пирометра содержит корпус, источник излучения, корпус имеет сферическую полость, в которой расположено окно, выходящее наружу и закрытое молочным стеклом, в качестве источника излучения использованы светодиоды, установленные внутри сферической полости так, чтобы ни один источник излучения не был виден через окно. Технический результат заключается в обеспечении возможности сокращения времени калибровки пирометра. 2 ил.

Description

Полезная модель относится к измерительной технике, в частности к бесконтактным измерениям высоких температур методом яркостной пирометрии.
Яркостный пирометр измеряет яркостную температуру по абсолютной мощности излучения на длине волны пирометра. Известен способ калибровки яркостного пирометра по эталонному излучателю типа «черного тела» (Свет Д.Я. Оптические методы измерения истинных температур. - М.: Наука, 1982 г.). При калибровке на «черном теле» выставляют температуру в определенном диапазоне температур и с определенным шагом, яркость излучения регистрируют многоэлементным матричным фотоприемником. По зарегистрированной яркости излучения и температуре находят градуировочную характеристику, которая связывает яркость излучения и температуру.
Недостатками использования «черного тела» является невозможность его размещения непосредственно на экспериментальной установке для учета потери света между измеряемым объектом и пирометром. Для яркостной пирометрии это существенный момент, как было сказано выше, в яркостной пирометрии температуру измеряют по абсолютной мощности излучения и, следовательно, результат измерения зависит от потери света во всем оптическом тракте. То есть эталонный объект необходимо устанавливать на место исследуемого объекта.
Наиболее близкими к заявленному техническому решению являются образцовые температурные лампы (ГОСТ 14008-82. Лампы температурные образцовые. Типы и основные параметры. Общие технические требования. - М.: Издательство стандартов, 1982, 10 с, ГОСТ 8.155-75. Лампы температурные образцовые 2-го разряда. Методы и средства поверки. - М.: Издательство стандартов, 1975, 30 с. - прил.), предназначенные для воспроизведения и передачи яркостной температуры. В известном техническом решении излучающей поверхностью является вольфрамовое тело накала в виде ленты, питание лампы осуществляют с помощью стабилизированного источника тока. Температура ленты накала зависит от протекающего через нее тока. Каждому значению тока соответствует определенная температура ленты.
Недостатками образцовых температурных ламп являются большие габаритные размеры, необходимость установки ламп строго в вертикальном положении для обеспечения охлаждения и продолжительное время, необходимое для стабилизации температуры.
Задачей и техническим результатом полезной модели является разработка малогабаритного стабильного источника излучения с равномерным распределением яркости излучения по оверхности, работающего на длине волны яркостного пирометра и позволяющего проводить его экспресс-калибровку, причем излучающая поверхность должна освещать более одного элемента на матричном фотоприемнике излучения а также повышение точности измерения температуры путем проведения экспресс-калибровки яркостного пирометра после каждого пуска в аэродинамической трубы.
Решение поставленной задачи и технический результат достигаются тем, что в устройстве для экспресс-калибровки яркостного пирометра, содержащем корпус, источник излучения, корпус имеет сферическую полость, в которой расположено окно, выходящее наружу и закрытое молочным стеклом, в качестве источника излучения использованы светодиоды, установленные внутри сферической полости так, чтобы ни один источник излучения не был виден через окно.
На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства для экспресс-калибровки яркостного пирометра.
На фиг. 2 приведена фотография предлагаемого устройства.
Устройство для экспресс-калибровки яркостного пирометра (фиг. 1) содержит корпус, имеющий сферическую полость, и состоящий из полусферы 1, кожуха 3 и полусферы 6; разъем питания 2. В полусфере 6 выолнено окно, закрытое молочным стеклом 4. Светодиоды 5 установлены в отверстиях на полусфере 6.
Противоположная сторона сферы по отношению к окну освещается светодиодами, причем так, чтобы ни один светодиод не был виден через окно. Стабильность излучения достигается стабилизированным источником питания. Для уменьшения влияния угла наблюдения и получения более равномерного поля интенсивности полость изготовлена в виде сферы, а окно полости закрыто молочным стеклом. Излучение от светодиодов освещает много элементов (около 50 элементов) на матричном приемнике излучения.
Калибровку яркостного пирометра с помощью заявляемого устройства осуществляют следующим образом.
В яркостной пирометрии интенсивность излучения и температура связаны следующим выражением:
Figure 00000001
где I - интенсивность излучения, Т - температура, a b - калибровочные коэффициенты. При калибровке яркостного пирометра определяют коэффициенты a b, коэффициент a характеризует длину волну, на которой определяется яркостная температура, а коэффициент b характеризует оптический тракт.
При переходе от одной экспериментальной установки к другой меняется оптический тракт, это связано с тем, что на каждой установке своя система окон и зеркал. Также во время эксперимента на поверхности оптических элементов (окон, зеркал) могут осаждаться продукты разрушения исследуемых образцов, что тоже приводит к изменению оптического тракта. Следовательно, необходимо производить калибровку яркостного пирометра каждый раз, когда меняется оптический тракт. В большинстве случаев это проделать невозможно.
Данная проблема решается следующим путем: при калибровке яркостного пирометра в лабораторных условиях регистрируют интенсивность излучения I черного тела яркостным пирометром при разных температурах Т в определенном диапазоне температур с определенным шагом. Диапазон температур выбирается таким образом, чтобы он содержал измеряемые температуры при эксперименте. Далее методом наименьших квадратов находятся калибровочные коэффициенты a и b. Следующим шагом регистрируют интенсивность излучения заявляемого устройства - I1, предварительно необходимо поместить заявляемое устройство на место черного тела для сохранения оптического тракта.
При изменении оптического тракта (переход на новую экспериментальную установку или загрязнение оптических элементов) снова регистрируют интенсивность излучения заявляемого устройства - I2, предварительно поместив его на место исследуемых образцов. Выражение, связывающее интенсивность излучения и температуру исследуемой поверхности, соответствующее новому оптическому тракту, будет иметь следующий вид:
Figure 00000002
Заявляемое техническое решение успешно апробировано в высокоэнтальпийных аэродинамических установках при испытаниях теплозащитных материалов, излучение от заявляемого устройства освещало около 50 элементов на матричном приемнике излучения. Заявляемое устройство позволило значительно сократить время калибровки яркостного пирометра при подготовке к эксперименту, а также повысить точность измерения яркостной температуры путем проведения экспресс-калибровки яркостного пирометра после каждого пуска.

Claims (1)

  1. Устройство для экспресс-калибровки яркостного пирометра, содержащее корпус, эталонный источник излучения, отличающееся тем, что корпус имеет сферическую полость, в которой расположено окно, выходящее наружу и закрытое молочным стеклом, в качестве источника излучения использованы светодиоды, установленные внутри сферической полости так, чтобы ни один источник излучения не был виден через окно.
RU2016137640U 2016-09-21 2016-09-21 Устройство для экспресс-калибровки яркостного пирометра RU171402U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016137640U RU171402U1 (ru) 2016-09-21 2016-09-21 Устройство для экспресс-калибровки яркостного пирометра

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016137640U RU171402U1 (ru) 2016-09-21 2016-09-21 Устройство для экспресс-калибровки яркостного пирометра

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU171402U1 true RU171402U1 (ru) 2017-05-30

Family

ID=59032817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016137640U RU171402U1 (ru) 2016-09-21 2016-09-21 Устройство для экспресс-калибровки яркостного пирометра

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU171402U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2789337C1 (ru) * 2022-03-21 2023-02-01 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Способ определения яркостной температуры объекта

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3077539A (en) * 1961-08-28 1963-02-12 Little Inc A Radiation reference standard
SU1717965A1 (ru) * 1990-04-16 1992-03-07 Белорусский государственный университет им.В.И.Ленина Источник света
US7628507B2 (en) * 2004-06-04 2009-12-08 The United States of America as represented by the Secretary of Commerce, the National Institute of Standards and Technology Radiance output and temperature controlled LED radiance source
EP2660574A1 (en) * 2012-05-04 2013-11-06 LayTec AG Flat light emitting plate for simulating thermal radiation, method for calibrating a pyrometer and method for determining the temperature of a semiconducting wafer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3077539A (en) * 1961-08-28 1963-02-12 Little Inc A Radiation reference standard
SU1717965A1 (ru) * 1990-04-16 1992-03-07 Белорусский государственный университет им.В.И.Ленина Источник света
US7628507B2 (en) * 2004-06-04 2009-12-08 The United States of America as represented by the Secretary of Commerce, the National Institute of Standards and Technology Radiance output and temperature controlled LED radiance source
EP2660574A1 (en) * 2012-05-04 2013-11-06 LayTec AG Flat light emitting plate for simulating thermal radiation, method for calibrating a pyrometer and method for determining the temperature of a semiconducting wafer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2789337C1 (ru) * 2022-03-21 2023-02-01 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Способ определения яркостной температуры объекта

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9746370B2 (en) Method and apparatus for measuring illumination characteristics of a luminaire
CN103344613A (zh) 一种材料反射特性测量装置及方法
Fiorentin et al. Detector-based calibration for illuminance and luminance meters—Experimental results
CN104792498A (zh) 一种光源动态测试方法
CN104792710B (zh) 一种物体光学特性测量装置
RU171402U1 (ru) Устройство для экспресс-калибровки яркостного пирометра
CN108489632B (zh) 一种提高荧光强度比技术测温精度的方法
AU2015281304B2 (en) Device and method for calibrating a scattered light meter
Chen et al. A design for in-situ measurement of optical degradation of high power light-emitting diodes under accelerated life test
CN108489631B (zh) 一种吸收光谱强度比测温方法
CN105509895A (zh) 一种具有望远光学系统辐射标定方法
Liu et al. Study on methodology of LED's luminous flux measurement with integrating sphere
Ohno Improved photometric standards and calibration procedures at NIST
Povazhnyi A fluorometer on the basis of powerful light emitting diodes for determination of the chlorophyll “a” concentration
CN208505573U (zh) 一种led量值溯源用光参数标准老化监测装置
CN107655833B (zh) 一种低导热率非导体材料高温半球发射率测量方法与系统
CN107544037A (zh) 一种led灯具光衰快捷测算方式
CN207528340U (zh) 一种深紫外探测器的测试装置
Markov et al. Integral measurements of the color of nanodimensional radiators
CN203337545U (zh) 一种材料反射特性测量装置
CN205139013U (zh) 一种可自动调节光强度的荧光物质浓度检测装置
Ottaviani et al. Light reflection from water waves: Suitable setup for a polarimetric investigation under controlled laboratory conditions
Solyonyj et al. Definition and approximation of the light flux degradation of a LED lamp
Yan et al. Temperature compensation for LED filament standard lamps
Vangonen et al. Thermal emitters for illumination systems and for calibration of infrared spectral and optoelectronic equipment

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20170922