SU1123357A1 - Method of measuring temperature of black body model - Google Patents
Method of measuring temperature of black body model Download PDFInfo
- Publication number
- SU1123357A1 SU1123357A1 SU833612872A SU3612872A SU1123357A1 SU 1123357 A1 SU1123357 A1 SU 1123357A1 SU 833612872 A SU833612872 A SU 833612872A SU 3612872 A SU3612872 A SU 3612872A SU 1123357 A1 SU1123357 A1 SU 1123357A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- radiation
- spectral components
- wavelengths
- signals
- black body
- Prior art date
Links
Landscapes
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ МОДЕЛИ ЧЕРНОГО ТЕПА, включающий визирование модели черного тела, выделение двух спектральных компонент излучени черного тела на длинах волн А, и 2 спектрального интервала 0,2-0,8 мкм, воспринимаемых приемником излучени , и измерение сигналов приемника излучени , пропорциональных интенсивност м спек-, тральных компонент, отличающий с тем, что, с целью повышени точности, визируют источник синхротронного излучени , вьщел ют спектральные компоненты на тех же длинах волн ( и Л г измер ют сигналы приемника излучени , пропорциональные интенсивност м выделенных спектральных компонент, а температуру Т модели черного тела определ ют по формуле Д.) Г5йг15(П Le4vr5uril7 l J . где С - втора посто нна Планка; 5(Ti,),5(;)- сигналы приемника излучени при визировании модеi ли черного тела, соответСЯ ствующие спектральным компонентам на длинах волн А, и - соответственно; 5(Л,,5(Д,у- сигналы приемника излучени при визировании источника синхронного излучени , соответствующие спектральным компонентам на IvD длинах волн , и сооо со ел ответственно .A METHOD FOR MEASURING THE TEMPERATURE OF THE BLACK TEPA MODEL, including sighting a black body model, identifying two spectral components of a black body radiation at wavelengths A, and 2 spectral intervals 0.2-0.8 µm perceived by the radiation receiver, and measuring the signals of the radiation receiver proportional to the intensity m spectral components, distinguished by the fact that, in order to increase accuracy, they detect the source of synchrotron radiation, allocate spectral components at the same wavelengths (and Lg measure the signals of the receiver and radiation proportional to the intensities of the selected spectral components, and the temperature T of the blackbody model is determined by the formula D.) Г5йг15 (П Le4vr5uril7 l J. Where C is Planck's second constant; 5 (Ti,), 5 (;) are signals radiation receiver when viewing black body models corresponding to the spectral components at wavelengths A, and - respectively; 5 (L ,, 5 (D, y are the signals of the radiation receiver when viewing a source of synchronous radiation, corresponding to spectral components at IvD wavelengths, and lied up responsibly.
Description
1one
H3o6f eTeHHe относитс к области радиальной пирометрии и может найти применение в прецизионных средствах измерени температуры, вход щих в комплекс эталонов энергетической фотометрии , радиометрии, в частности дп воспроизведени единиц световых величин, например канделы.H3o6f eTeHHe belongs to the field of radial pyrometry and can be used in precision temperature measurement tools that are included in the complex of standards of energy photometry, radiometry, in particular, dp of reproducing units of light quantities, such as candela.
Известен способ определени температуры модели черного тела (МЧТ), содержащий операции направлени потока излучени из полости исследуемой МЧТ, имеющего температуру Т, , в спектрометр, измерени монохроматической ркости МЧТ на длине волны 9, , в диапазоне длин волн 0,30 ,7 мкм, в котором справедливо соотношение Вина, и измерени значени монохроматической ркости модели на другой длине волны в диапазоне дпин волн в инфракрасной области спектра. Затем мен ют температуру MlT до значени Т и повтор ют указанные операции. Вычисл ют отношени монохроматических ркостей на двух указанных температурах, решением системы уравнений определ ют значени температур Т, и Т, .There is a known method for determining the temperature of a black body model (MCT), containing the operations of directing the radiation flux from the cavity of the studied MCT, having a temperature T, to the spectrometer, measuring the monochromatic brightness of the MCT at a wavelength of 9, in the wavelength range of 0.30, 7 µm, in which the relation of Wien is true, and the monochromatic model brightness value is measured at a different wavelength in the range of dpin waves in the infrared region of the spectrum. Then, the temperature MlT is changed to the value T and the indicated operations are repeated. The monochromatic ratios are calculated at two specified temperatures, the values of temperatures T, and T, are determined by solving the system of equations.
Недостатком известного способа вл етс низка точность измерени , обусловленна низкой точностью измерени монохроматического излучени в ИК-области спектра при существующей аппаратурной реализации.A disadvantage of the known method is the low measurement accuracy due to the low measurement accuracy of monochromatic radiation in the infrared region of the spectrum with the existing hardware implementation.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс способ измерени температуры МЧТ, включающий визирование МЧТ, выделение двух спектральных компонент излучени черного тела на длинах волн f( и из спектрального интервала 0,2-0,8 мкм, воспринимаемых приемником излучени , и измерение сигналов приемника излучени , пропорциональных интенсивност м спектральных компонент.The closest to the invention to the technical nature is a method for measuring the temperature of an MCT, including sighting an MCT, isolating two spectral components of a black body radiation at wavelengths f (and from a spectral range of 0.2-0.8 µm perceived by the radiation receiver, and measuring signals a radiation receiver proportional to the intensities of the spectral components.
Температуру наход т из отношени сигналов.The temperature is found from the signal ratio.
Недостатком способа вл етс низка мощность измерени температуры , так как использование неселективных тепловых приемников в указанном спектральном интервале практически невозможно из-за их низкой чувствительности, использование высокочувствительных селектив23357The disadvantage of this method is the low power of temperature measurement, since the use of non-selective heat receivers in the specified spectral range is almost impossible due to their low sensitivity, the use of highly sensitive selective 233357
ных фотоэлектрических приемников заставл ет проводить их градуировку , прив зыва сь к существующей тем-. пературной шкале, что увеличиваетphotoelectric receivers cause them to be calibrated, associated with the existing temperature. Perutory scale, which increases
5 погрешность измерени температуры, в результате даже дл эталонных средств она составл ет 0,1%.5, the temperature measurement error, as a result, even for reference means, it is 0.1%.
Однако дл способов измерени , используемых в эталонах воспроизведени радиометрических единиц, достигнута точность недостаточна.However, for the measurement methods used in the reproduction standards of radiometric units, the accuracy achieved is insufficient.
Цель изобретени - повышение точности.The purpose of the invention is to improve accuracy.
Поставленна цель достигаетс The goal is achieved
5 тем, что в способе измерени температуры МЧТ, включающем визирование МЧТ, выделение двух спектральных компонент излучени черного тела на длинах волн 9, и , из спект20 рального интервала 0,2-0,8 мкм, воспринимаемых приемником измерени , и измерение сигналов приемника излучени , пропорциональных интенсивност м спектральных компонент, визи руют источник синхротронного излучени (си), выдел ют спектральные компоненты на тех же длинах волн Л и и измер ют сигналы приемника излучени , пропорциональные ин30 тенсивност м выделенных спектральных компонент, в температуру Т МЧТ определ ют по формуле5 by the fact that in the method of measuring the temperature of an MCT, including the sight of an MCT, the selection of two spectral components of a black body radiation at wavelengths of 9, and, from the spectral range of 0.2-0.8 µm perceived by the measurement receiver, and the measurement of the signals of the radiation receiver proportional to the intensities of the spectral components, observe the source of synchrotron radiation (si), select the spectral components at the same wavelengths L and measure the signals of the radiation receiver proportional to the intensities of the selected spectral components. x component MCHT in temperature T is determined by the formula
------
Ч H
ч Т-еп 51МММ ( 35h T-ép 51MMM (35
Ь(,И(,)UJ J B (, and (,) uj j
где Са - втора посто нна Планка ; (il. S(.) сигналы приемника излучени при визировании МЧТ, соответствующиеwhere Ca is the second Planck constant; (il. S (.) signals of the radiation receiver when sighting the MCT, corresponding to
спектральным компонентам на длинах воин Д, и Л 2 соответственно;spectral components at lengths of warrior D, and L 2, respectively;
6 (А,1,5 (Ti)- сигналы приемника излуче ни при визировании источника СИ, соответствую щие спектральным компонентам на дпинах волн Л, и соответственно .6 (A, 1.5 (Ti)) are the signals of the radiation receiver when sighting the SR source, corresponding to the spectral components on the spins of the waves L, and respectively.
На чертеже представлена принципиальна схема реализации способа. От МЧТ 1 излучение поступает в поворотную фотометрическую сфару 2, вл ющуюс совместно с монохроматором 3, на выходе которого установлен приемник излучени А, спектрометром .The drawing shows a schematic diagram of the implementation of the method. From the MCT 1, the radiation enters the rotary photometric sphara 2, which is together with the monochromator 3, at the output of which the radiation receiver A is installed, a spectrometer.
33
в фотометрическую сферу 2 поступает также излучение источника СИ через канал 5 накопител 6 электронов .The photometric sphere 2 also receives radiation from the source of the SR through channel 5 of the electron storage ring 6.
Способ, осуществл етс следующимThe method is carried out as follows.
образом.in a way.
МЧТ 1 вывод т на заданный температурный режим и направл ют поток излучени на полости исследуемой МЧ в спектрометр, дл чего поворачиваю с помощью привода поворота фотометрической системы 7 фотометрическую сферу 2 входным отверстием в сторону МЧТ 1. Монохроматором 3 выбирают длину волны 7(, , в диапазоне длин волн 0,2-0,8 мкм, в котором справедлива формула Вина, и измер ют сигнал приемника излучени 5( Измен ют с помощью монохроматора 3 длину волны в том же диапазоне дпин волн, устанавлива длину волны Aj Вновь измер ют сигнал приемника излучени ) . Приводом поворота фотометрической системы 7 поворачиваю фотометрическую сферу 2 входным отверстием в сторону канала 5 СИ от накопител 6 электронов, при этом направл ют СИ в тот же спектрометр и измер ют на длинах волн А, и Я 2 сигналы приемника излучени 6(, и SCftiloT СИ.MCT 1 is outputted to a predetermined temperature mode and directs the radiation flux on the cavity of the studied MCh into the spectrometer, for which I rotate the photometric sphere 2 using the rotational drive of the photometric system 7 by the inlet to the side of the MCT 1. By means of the rotational drive 7, wavelength range of 0.2–0.8 µm, in which the Wien formula is valid, and the signal of the radiation receiver 5 is measured (The wavelength is changed in the same wavelength range using a monochromator 3, the wavelength Aj is determined radiated With the rotation drive of the photometric system 7, I rotate the photometric sphere 2 with the inlet to the 5 SI channel from the electron accumulator 6, sending the SR to the same spectrometer and measuring at the wavelengths A and I 2 the signals of the radiation receiver 6 (, and SCftiloT SI.
Определ ют значение температуры МЧТ с учетом измереннь х сигналов по вьшеприведенной зависимости.The value of the temperature of the MCT is determined taking into account the measured signals according to the above dependence.
Указанна зависимость вьшедена следующим образом.This dependency is as follows.
В области Вина отношение сигналов , соответствующих вьщеленным спектральным компонентам из излучени МЧТ, определ етс формулой , Сг1 Q(AO irt r4TfcgJ QuJ гдеЧ(,,0( спектральные чувстви тельности спектромет ра на длинах волн а 2 соответственно; , спектральные интервалы вьщел емого из лучени около длин волн Д, и соот ветственно. Спектральный поток СИ Р в предельных случа х при ,цлине волны ) 6б Т1 7 с , где с - критичеIn the Wien region, the ratio of the signals corresponding to the spectral components derived from the radiation of the MCT is determined by the formula Cr1 Q (AO irt r4TfcgJ QuJ where CH (,, 0 (the spectral sensitivity of the spectrometer at wavelengths a 2, respectively;; spectral intervals of the radiation about the wavelengths D, and, respectively. The spectral flux of SI R in the limiting cases with wavelength) 6b T1 7 s, where c is more critical
123357123357
ка длина волны СИ (Б - энерги электронов; И - напр женность магнитного пол ), составл ет:ka wavelength SI (B is the energy of electrons; And is the intensity of the magnetic field), is:
где J - ток; iA - спектральный интервал .where J is the current; iA is the spectral interval.
Усредненна по всем углам и энерги м пол ризаци составл ет дл этого случа 50%.Использование интегрирующей сферы исключает зависимость от углового распределени СИ, Отношение сигналов приемника излучени , соответствующих спектральным компонентам СИ, примет видThe polarization averaged over all angles and energy is 50% for this case. Using the integrating sphere eliminates the dependence on the angular distribution of the SR, the ratio of the signals of the radiation receiver corresponding to the spectral components of the SR takes the form
5(-х.1 QM . (5 (-x.1 QM. (
((( Л (XгГ(((L (XgG
Таким образом, получаем, что из отношени спектральных компонент 5(Т,) Thus, we find that from the ratio of the spectral components 5 (T,)
дл МЧТ и ie ДЛЯ for mrt and ie for
СИ можно определить Т по формулеSI can be determined by the formula T
р y.f rrfnf b l C n J ,5(ra Jp y.f rrfnf b l Cn J, 5 (ra J
Анализ погрешности данного способа приводит к следующему уравнению:Analysis of the error of this method leads to the following equation:
Ч.(к Mk H (to Mk
Tlr rr Tl J 1 г) Tlr rr Tl J 1 g)
,где СгС-Х,-- h/Aae/j 2. Т-. 8С UUJ J xUil J г, Эр ГУСХийЗЦ 4-х(т-ГТ LX Л2) J ри значении температуры МЧТ 3000 К; , 0,35 мкм; . мкм ..-о,о(7о; , 9k, -оГ/ Y ° 2(oj46-0,(f+((.6-0,,6-0,,027% J, where CrC-X, - h / Aae / j 2. T-. 8С UUJ J xUil J g, Eh GUSHIYZTS 4 (t-GT LX L2) J at the temperature value of MCT 3000 K; , 0.35 microns; . µm ..- o, o (7o;, 9k, -oG / Y ° 2 (oj46-0, (f + ((. 6-0,, 6-0,, 027% J
5151
в то врем , как в прототипе она составл ет 0,1%.while in the prototype it is 0.1%.
Таким образом, точность данного способа выше точности способа-прототипа в три раза. Использование двух расчетных источников излучени МЧТ и СИ повышает достоверность спо соба.Thus, the accuracy of this method is higher than the accuracy of the prototype method three times. The use of two calculated sources of radiation of MCT and SI increases the reliability of the method.
Экономический эффект от повышени точности измерени температуры МЧТ рассматриваетс на примере поверочной схемы дл световых величин.The economic effect of increasing the accuracy of measuring the temperature of the MPT is considered on the example of a calibration scheme for light values.
233576233576
В нашей стране на освещение расходуетс 13% всей вырабатываемой электроэнергии , т.е. не менее 180 млрд. кВт/ч в год. Повьш1ение точности вос5 произведени световой единицы только на 0,1% за счет повьппени точности измерени температуры МЧТ обеспечит уменьшение затрат электроэнергии на освещение в соответствии с действую10 щими нормами на 3600000 руб. в год, и экономический эффект от внедрени составит 3 руб.13 коп на .каждый рубль затрат.In our country, lighting consumes 13% of the total electricity generated, i.e. not less than 180 billion kW / h per year. Increasing the accuracy of producing a light unit by only 0.1% due to the accuracy of measuring the temperature of the MCT will ensure a reduction in the cost of electricity for lighting in accordance with current standards by 3,600,000 rubles. per year, and the economic effect of the introduction will be 3 rubles.13 kopecks per ruble each cost.
//
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833612872A SU1123357A1 (en) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | Method of measuring temperature of black body model |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833612872A SU1123357A1 (en) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | Method of measuring temperature of black body model |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1123357A1 true SU1123357A1 (en) | 1986-01-15 |
Family
ID=21071137
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU833612872A SU1123357A1 (en) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | Method of measuring temperature of black body model |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1123357A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5118200A (en) * | 1990-06-13 | 1992-06-02 | Varian Associates, Inc. | Method and apparatus for temperature measurements |
-
1983
- 1983-06-30 SU SU833612872A patent/SU1123357A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Финкельштейн В.Е. О возможности построени температурной шкалы абсолютным оптическим методом. - Измерительна техника, 1969, № 7, с.44. Гордов А.Н. Основы пирометрии. -М.:Металлурги , 1971, с.362. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5118200A (en) * | 1990-06-13 | 1992-06-02 | Varian Associates, Inc. | Method and apparatus for temperature measurements |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5026992A (en) | Spectral ratioing technique for NDIR gas analysis using a differential temperature source | |
Holzapfel et al. | Limits on the peculiar velocities of two distant clusters using the kinematic Sunyaev-Zeldovich effect | |
Hayes et al. | Measurements of the monochromatic flux from Vega in the near-infrared | |
Judge | Constraints on the outer atmospheric structure of late-type giant stars with IUE: application to α Tau (K5III) and β Gru (M5III)⋆ | |
CN105758625B (en) | A kind of device and method for the linear polarization sensitivity measuring remote sensing instrument | |
SU1123357A1 (en) | Method of measuring temperature of black body model | |
Pettersen et al. | Chromospheric lines in red dwarf flare stars. I-AD Leonis and GX Andromedae | |
Thi et al. | VLT-ISAAC 3–5 μm spectroscopy of embedded young low-mass stars-III. Intermediate-mass sources in Vela | |
Lange et al. | The far-infrared photometer on the Infrared Telescope in Space | |
Moos et al. | On I and HI Emissions from the Upper Atmosphere of Venus | |
Konstantinova-Antova et al. | Direct detection of a magnetic field at the surface of V390 Aurigae–an effectively single active giant | |
Blanco et al. | Temperature measurements of shock heated materials using multispectral pyrometry: application to bismuth | |
Cunningham et al. | The submillimeter spectra of the planets: Narrow-band photometry | |
Lee et al. | Gas filter correlation instrument for the remote sensing of gas leaks | |
Knacke et al. | Detection of the S [9], V= 0-0 Rotation Line of the Hydrogen Molecule in Orion | |
Orrall | A complete Stokes vector polarimeter | |
Reichle et al. | Multichannel and multicolour infrared thermography in Tore Supra | |
US3373281A (en) | Method for determining total heat flow from the sea surface by means of detecting infrared radiation in two wavelength bands | |
Sromovsky et al. | Pioneer Venus small probes net flux radiometer experiment | |
SU748148A1 (en) | Method and apparatus for measuring temperature gradient on semiconductor material layer | |
Baluteau | Solar Brightness Measurement between 12 and 24 Microns | |
Woody | An observation of the submillimeter cosmic background spectrum. | |
Edwards et al. | Correlation search for dispersed radio emission from the Galactic Centre | |
SU1358113A1 (en) | Method of measuring plasma temperature | |
SU1103086A1 (en) | Spectropyrometer for measuring gas temperature |