RU2013145400A

RU2013145400A - Способ определения степени черноты поверхности материалов

Info

Publication number: RU2013145400A
Application number: RU2013145400/28A
Authority: RU
Inventors: Сергей Сергеевич Зенченко; Ирина Евгеньевна Карпова; Антон Викторович Матвеенцев
Priority date: 2013-10-09
Filing date: 2013-10-09
Publication date: 2015-04-20
Also published as: RU2548921C1

Abstract

1. Способ определения степени черноты поверхности материалов, включающий наблюдение поверхности образца материалов в инфракрасном диапазоне спектра 8÷14 мкм посредством оптической системы с установленными параметрами, варьирование показателя степени черноты, юстировку, защиту от вредного окружающего фона, измерение радиационной температуры поверхности образца с покрытием известной степени черноты и поверхности без покрытия, сопоставление значений радиационной температуры, выравнивание их и по совпадению, принятие решения об искомом значении степени черноты, отличающийся тем, что до начала наблюдения поверхности образца, варьирования показателя степени черноты и измерения радиационной температуры поверхности образца с покрытием известной степени черноты, создают в том же диапазоне спектра контрастную инфракрасную метку, идентифицирующую координаты центра и размеры необходимой для контроля площади круга поверхности образца и длину трассы излучения.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что юстируют оптическую систему на инфракрасную метку при идентифицированной длине трассы излучения, установленных параметрах оптической системы, надирных углах визирования, совпадении оптической оси системы с центром инфракрасной метки так, что обеспечивают равенство площадей разрешения оптической системы и круга метки, жестко фиксируют отъюстированные параметры системы, вводят в поле зрения оптической системы вместо инфракрасной метки образец материала с покрытием известной степени черноты и фиксируют его положение.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что наблюдение поверхности образца осуществляют при отъюсти�

Claims

1. Способ определения степени черноты поверхности материалов, включающий наблюдение поверхности образца материалов в инфракрасном диапазоне спектра 8÷14 мкм посредством оптической системы с установленными параметрами, варьирование показателя степени черноты, юстировку, защиту от вредного окружающего фона, измерение радиационной температуры поверхности образца с покрытием известной степени черноты и поверхности без покрытия, сопоставление значений радиационной температуры, выравнивание их и по совпадению, принятие решения об искомом значении степени черноты, отличающийся тем, что до начала наблюдения поверхности образца, варьирования показателя степени черноты и измерения радиационной температуры поверхности образца с покрытием известной степени черноты, создают в том же диапазоне спектра контрастную инфракрасную метку, идентифицирующую координаты центра и размеры необходимой для контроля площади круга поверхности образца и длину трассы излучения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что юстируют оптическую систему на инфракрасную метку при идентифицированной длине трассы излучения, установленных параметрах оптической системы, надирных углах визирования, совпадении оптической оси системы с центром инфракрасной метки так, что обеспечивают равенство площадей разрешения оптической системы и круга метки, жестко фиксируют отъюстированные параметры системы, вводят в поле зрения оптической системы вместо инфракрасной метки образец материала с покрытием известной степени черноты и фиксируют его положение.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что наблюдение поверхности образца осуществляют при отъюстированных параметрах оптической системы и при контролируемых температурой и влажностью воздуха вблизи места фиксации образца материала.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что защиту от вредного поля окружающего фона обеспечивают отделением от фона контролируемого объема оптической системы и в его пределах контролируемой площади круга поверхности образца сплошным экраном с высоким показателем коэффициента отражения и низкой теплопроводностью и исключением влияния контактных эффектов при соприкосновении в рамках объема экрана с оптической системой и поверхностью образца.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что одновременно создают с обратной стороны образца с покрытием направленное к поверхности и стабильное по температуре тепловое поле, соответствующее по размерам площади разрешения оптической системы.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что посредством теплового поля каждой фиксированной температуры обеспечивают максимум излучения определенной длины волны в пределах области, равной площади разрешения оптической системы.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что измерение радиационной температуры от поверхности образца с покрытием известной черноты начинают с оптимальной задержкой не менее 2-х минут с момента завершения переходного процесса установления теплового поля на обратной стороне образца и создания на измеряемой поверхности образца поля с размером, превышающим площадь разрешения оптической системы.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что повторяют измерения радиационной температуры от образца с покрытием известной степени черноты при варьировании показателя степени черноты в диапазоне от 0,1 до известного значения степени черноты с шагом 0,1 и при контролируемых одновременно параметрах температуры и влажности воздуха.

9. Способ по п.5, отличающийся тем, что изменяют фиксированное значение температуры теплового поля в пределах от 20° до 90°C с шагом 10° и на каждом фиксированном положении измеряют значения радиационной температуры при повторении варьирования показателя степени черноты и при контролируемых параметрах температуры и влажности воздуха.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что до начала сопоставления значений радиационной температуры анализируют результаты измерений, отбраковывая данные несовпадающих значений температуры и влажности воздуха и строят номограммы влияния степени черноты на значения радиационной температуры для всего диапазона фиксированных значений теплового поля, с учетом выборки измерений при одних значениях температуры и влажности воздуха определяют 95% доверительный интервал для каждой номограммы.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что повторяют измерения по пп.8-10 для той же стороны образца контролируемой площади поверхности и при тех же размерах площади разрешения, но без покрытия поверхности и при контролируемых значениях температуры и влажности воздуха, а сопоставление данных осуществляют только для полученных в одних условиях для поверхности с покрытием и без него нанесением данных измерений без покрытия на номограммы измерений с покрытием, а за совпадение данных принимают попадание значений для поверхности без покрытия в область 95% доверительного интервала номограммы для поверхности с покрытием, после чего принимают решение об искомом значении степени черноты поверхности материала.