SU1272128A1 - Устройство дл измерени потока теплового излучени - Google Patents

Abstract

Изобретение относи,тс  к тепловым измерени м и может быть использовано при создании эталонных и образцовых средств высшей точности. Цель изобретени  - повышение точности измерений потока. Дп  этого электрический нагреватель устройства выполнен в виде оптической печи 4, содержащей галогенную лампу 5 с рефлектором 6, наход щимс  в контакте с поглотителем 1. Часть градуировочного излучени  от оптической печи аналогично измер емому пучку излучени  поглощаетс  тепловоспринимающей поверхностью полости 2, преобразу сь в кондуктивный поток от поглотител  1 через сопротивление 8 к термостату 10. Равенство сигналов термобатареи определ ет равенство искомой мощности падающего измер емого пучка излучени  и измеренной электрической мощс S ности питани  градуировочной печи 4. Приемна  полость поглотител  1 за (Л полнена газом т желее воздуха, например ксеноном. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.. ч К to 00

Description

Изобретение относится к тепловым измерениям, а более конкретно к абсолютным измерениям потока (мощности) теплового излучения, в частности может быть использовано при создании эталонных и образцовых средств высшей точности дня измерения мощности и поверхностной плотности потока теплового излучения, преимущественно в диапазоне больших значений.

Цель изобретения - повышение точности измерений потока теплового излучения главным образом в диапазоне больших значений.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Поглотитель I имеет приемную подсеть 2 с входным отверстием 3, В полости 2 размещена градуировочная оптическая печь 4, содержащая миниатюрную галогенную лампу 5 и рефлектор (параболоидный отражатель) б, который находится в хорошем тепловом контакте с поглотителем 1. Через термопреобразователь 7, состоящий из термосопротивления 8 и термобатареи 9, поглотитель 1 кондуктивно связан . с термостатом 10.

Устройство работает следующим образом.

Сформированный пучок измеряемого теплового излучения, распространяясь Iвдоль оси входного отверстия 3 и не задевая его краев, падает на тепловоспринимающую поверхность приемной полости 2.

Формируется пучок излучения, например при помощи охлаждаемой апертурной диафрагмы, диаметр которой не больше диаметра входного отверстия (показана пунктирными линиями), и внешний оптической печи с эллипсоидным отражателем (не показана). Некоторая часть падающего через входное отверстие 3 пучка излучения, мощность которого необходимо измерить, в результате отражения и переизлучения выходит из полости 2 в обратном направлении через входное отверстие 3. Другая часть падающего пучка излучения поглощается тепловоспринимающей поверхностью полости 2 и преобразуется в кондуктивный поток от поглотителя 1 через термосопротивление 8 к термостату 10. Перепад температуры на термосопротивлении 8 вызывает сигнал термобатареи 9, который регистрируется.

2128

При падении градуировочного пучка излучения от оптической печи 4, ,электрическая мощность питания которой измеряется, некоторая часть из5 лучения в результате отражения и переизлучения, как и в случае с измеряемым пучком, выходит из полости 2 через входное отверстие 3. Другая часть градуировочного пучка излучеЮ ния поглощается тепловоспринимающей поверхностью полости 2, преобразуется в кондуктивный поток и аналогично, как и в случае с измеряемым пучком, вызывает сигнал термобатареи 9, 15 который регистрируется. При равенстве сигналов в двух случаях искомая мощность падающего измеряемого пучка излучения равна измеренной электрической мощности питания градуиро20 вочной оптической печи.

Предлагаемое устройство технически реализовано. На предприятии изготовлен абсолютный приемник излучения с градуировочной оптической печью, 25 размещенной в приемной полости поглотителя приемника. В оптической печи приемника используется миниатюрная галогенная лампа мощностью 20 Вт (диаметр кварцевой колбы 4 мм, дли30 на 7 мм, габариты тела накала

1,8x1,7x0,7 мм). Специальные измерения показали, что при подаче на данную лампу от 75 до 100% номинальной электрической мощности, в мощность 35 излучения преобразуется соответственно от 92 до 95% от подаваемого значения мощности электрического питания лампы, В качестве рефлектора

в. оптической печи используется пара40 болоидный отражатель, изготовленный из меди и покрытый напыленным алюминием, поглотитель также выполнен из меди. Верхняя часть стенок приемной полости зеркально отполирована и по45 крыта напыленным алюминием, конусная поверхность полости зачернена путем химического оксидирования. Термопреобразователь представляет собой медьконстантановую термобатарею с тепло50 вым шунтом в виде медного стержня.

Термостатом служит медный блок с каналом для протока термостатирующей воды от водяного термостата.

Claims (3)

1. Изобретение относитс  к тепловым измерени м, а более конкретно к абсолютным измерени м потока (мощности теплового излучени , в частности может быть использовано при создании эталонных и образцовых средств высшей точности дл  измерени  мощности и поверхностной плотности потока теплового излучени , преимущественно в диапазоне больших значений. Цель изобретени  повышение точности измерений потока теплового излучени  главным образом в диапазоне больших значений. На чертеже изображено предпагаемое устройство, общий вид. Поглотитель 1 имеет приемную поле сть 2 с входным отверстием 3, В полости 2 размещена градуировочна  оптическа  печь 4, содержаща  миниатюрную галогенную лампу 5 и рефлектор (-параболоидный отражатель) б, который находитс  в хорошем тепловом контакте с поглотителем 1. Через термопреобразователь 7, состо щий из термосопротивлени  8 и термобатареи 9, поглотитель 1 кондуктивно сй зан с термостатом 10. Устройство работает следующим образом . Сфор1«1рованный пучок измер емого теплового излучени , распростран  сь Iвдоль оси входного отверсти  3 и не задева  его краев, падает на тепповоспринимающую поверхность приемной полости
2. 2. Формируетс  пучок излучени , например при помощи охлаждаемой апертурной диафрагмы, диаметр которой не больше диаметра входного отверсти  (показана пунктирными лини ми), и внешний оптической печи с э.плипсо идным отражателем (не показана) Не котора  часть падающего через входное отверстие 3 пучка излучени ,, мощность которого необходимо измерить , в результате отражени  и пере излучени  выходит из полости 2 в об ратном направлении через входное от верстие
3. 3. Друга  часть падающего пучка излучени  поглощаетс  тепловоспринимающей поверхностью полости 2 и преобразуетс  в кондуктивный по ток от поглотител  через термосоп ротивление 8 к термостату 10. Перепад температуры на термосопротивлении 8 вызывает сигнал термобатареи который регистрируетс . При падении г.радуировочного пучка излучени  от оптической печи 4, электрическа  мощность питани  которой измер етс , некотора  часть излучени  в результате отражени  и переизлучени , как и в случае с измер емым пучком, выходит из полости 2 через входное отверстие 3, Друга  часть градуировочного пучка излучени  поглощаетс  тепловоспринимающей поверхностью полости 2, преобразуетс  в кондуктивный поток и аналогично ,, как и в случае с измер емым пучком , вызывает сигнал термобатареи 9, который регистрируетс . При равенстве сигналов в двух случа х искома  мопщость падающего измер емого пучка излучени  равна измеренной электрической мощности питани  градуировочной оптической печи. Предлагаемое устройство технически реализовано. На предпри тии изготовлен абсолютный приемник излучени  с градуировочной оптической печью. размещенной в приемной полости поглотител  приемника. В оптической печи приемника используетс  миниатюрна  галогенна  лампа мощностью 20 Вт (диаметр кварцевой колбы 4 мм, длина 7 мм, габариты тела накала 1,8x1,7x0,7 мм). Специальные измерени  показали, что при подаче на данную лампу от 75 до 100% номинальной электрической мощности, в мощность излучени  преобразуетс  соответственно от 92 до 95% от подаваемого значени  мощности электрического питани  лампы, В качестве рефлектора в оптической печи используетс  параболоидный отражатель,, изготовленный из меди и покрытый напыленным алюминием , поглотитель также выполнен из меди 5 Верхн   часть стенок приемной полости зеркально отполирована и покрыта напыленным алюминием, конусна  поверхность полости зачернена путем зшмического оксидировани . Термопреобразователь представл ет собой медвконстантановую термобатарею с тепловым шунтом в виде медного стержн . Термостатом служат медный блок с каналом дл  протока термостатирующей воды от вод ного термостата. Формула изобретени  1. Устройство дл  измерени  потока теплового излучени , содержащее

   3 ,1272128 4

   поглотитель излучени  с приемной по-на поверхности приемной полости полостью и входным отверстием, градуи-глотител , а краевые лучи угла обровочный электрический нагревательхвата оптической печи расположены по и термо реобраэователь с термоста-ту же сторону от плоскости входного том, отличающеес  тем,-5 отверсти , что и точка пересечени  что, с целью повьшдени  точности из-осей оптической печи и входного отмерений , градуировочный электричес-версти , при этом приемна  полость кий нагреватель выполнен в виде оп-поглотител  заполнена газом т желее тической печи, содержащей галогеннуювоздуха, лампу с рефлектором и расположеннойЮ

   внутри приемной полости поглотител 2. Устройство по п. 1, о т л и так , что оптическа  ось печи пересе-чающеес  тем, что приемна 

   кает ось входного отверсти  в точкеполость заполнена ксеноном.