Товариство з обмеженою відповідальністю "Московський завод" САПФІР "(RU)
Спосіб відноситься до області метрологічного забезпечення пірометричні систем, в тому числі реєструють об'єкти з температурою, близькою до температури навколишнього середовища, і може бути застосований в системах контролю температури букс рухомого складу залізниць, як в пунктах лінійного контролю, так і в ручних пірометрах при контролі температури колійним обхідником. Спосіб повірки пирометра в робочих умовах включає вимір і реєстрацію еквівалентної температури опорного джерела по атмосферному випромінювання в спектральному діапазоні однієї з ліній сильного поглинання і його температури за контактним датчику, зіставлення зареєстрованих значень температур і коригування коефіцієнта підсилення вимірювального каналу. При цьому вимірюють температуру навколишнього середовища, а коригування коефіцієнта посилення проводять за результатами зіставлення еквівалентної температури випромінювання атмосферної лінії поглинання і температури навколишнього середовища. Технічний результат полягає в забезпеченні можливості підвищення точності і стабільності метрологічних характеристик пирометра. 1 з.п. ф-ли.
Пропонований винахід відноситься до області метрологічного забезпечення пірометричні систем, в тому числі реєструють об'єкти з температурою, близькою до температури навколишнього середовища, і може бути застосоване в системах контролю температури букс рухомого складу залізниць, як в пунктах лінійного контролю, так і в ручних пірометрах при контролі температури колійним обхідником.
Завданням, розв'язуваної запропонованим способом, є самоповерка пирометра перед вимірами по точної мірою, коли в якості опорного джерела інфрачервоного (ІЧ) випромінювання вимірювального каналу пред'являють відомий по температурі об'єкт, з коефіцієнтом випромінювання, близьким до одиниці (випромінювач з коефіцієнтом випромінювання, що дорівнює одиниці вважається абсолютно чорним тілом, АЧТ).
Технічним результатом при використанні запропонованого способу є підвищення точності і стабільності метрологічних характеристик пирометра за рахунок оперативної перевірки градуювальної характеристики пірометра за допомогою високоточної випромінювача (з коефіцієнтом випромінювання більш 0,95) і автоматичному внесення поправки в результати наступних вимірювань.
Зазначений технічний результат досягається тим, що у відомому способі повірки пірометрів в робочих умовах, що включає вимір і реєстрацію еквівалентної температури опорного джерела по його випромінюванню і його температури за контактним датчику, зіставлення зареєстрованих значень температур і коригування коефіцієнта підсилення вимірювального каналу, вимір і реєстрація еквівалентної температури проводять по атмосферному випромінювання в спектральному діапазоні однієї з ліній сильного поглинання, вимірюють температуру кружало середовища, а коригування коефіцієнта посилення проводять за результатами зіставлення еквівалентної температури випромінювання атмосферної лінії поглинання і температури навколишнього середовища. В окремому випадку виконання реєстрацію еквівалентної температури проводять по атмосферному випромінювання в спектральному діапазоні лінії сильного поглинання вуглекислого газу.
Новим у запропонованому способі є вимір і реєстрація еквівалентної температури по атмосферному випромінювання в спектральному діапазоні однієї з ліній сильного поглинання, що здійснює роль опорного джерела ІК випромінювання, при цьому вимірювального каналу пред'являється відомий по температурі об'єкт з коефіцієнтом випромінювання, близьким до одиниці (АЧТ), що допускає його застосування в робочих умовах експлуатації.
Використання випромінювання стовпа газу в сильній лінії поглинання при перевірці пирометра в робочих умовах не вимагає сполучення полів зору пірометра і опорного джерела, і, головне, забезпечує високу стабільність і незалежність від оператора і приладу метрологічних характеристик опорного джерела.
Реалізація запропонованого способу здійснюється наступним чином. В якості опорного джерела використовують випромінювання однієї з спектральних ліній сильного поглинання, наприклад, атмосферного вуглекислого газу в спектральному діапазоні від 4,2 мкм до 4,45 мкм (лінія 4,27 мкм), з одночасною реєстрацією температури навколишнього середовища зовнішнім термодатчиком, наприклад, спиртовим термометром. Необхідний спектральний діапазон формують інтерференційним фільтром з тонких непоглощающіх плівок відповідного числа і товщини. Приймач випромінювання в цьому випадку виконують, наприклад, на основі напівпровідникового матеріалу Cdx Hg1-x Te (сплав кадмію, ртуті та телуру) з Мольн складом х = 0,3, що забезпечує, при охолодженні до мінус 30 ° С, спектральний діапазон чутливості до 5 мкм. Оптичний канал пирометра формують з проміжним зображенням і механічним модулятором з дзеркальними лопатями, що мінімізує вплив розсіяного світла і власного випромінювання конструкції до температур об'єктів нижче навколишнього середовища. Градуювальна характеристика пирометра, побудованого із застосуванням зазначеної оптичної схеми і охолоджується приймача, має такі корисні властивості, що на зміну (в порівняно широких межах) прозорості вхідного вікна, чутливості приймача випромінювання і температури навколишнього середовища відгукується паралельним зрушенням в перетворених координатах. І тоді компенсацію цього зсуву проводять зміною коефіцієнта посилення, перевіряючи пирометр від опорного джерела всього лише в одній температурної точці. Остання операція легко алгорітмізіруется в микропроцессорном розподільній скриньці.
Проведені випробування, в тому числі і натурні, показали, що запропонований спосіб перевірки дозволяє забезпечувати навіть в зимовий час стабільність градуювальної характеристики не виходить за межі інтервалу ± 2,5 ° С, що відповідає вимогам, що пред'являються до робочих засобів вимірювання Державної повірочної схемою засобів вимірювання температури (ГОСТ 8.558-93- Частина 3. Радіаційні пірометри)
1. Спосіб повірки пірометрів в робочих умовах, що включає вимір і реєстрацію еквівалентної температури опорного джерела по його випромінюванню і його температури за контактним датчику, зіставлення зареєстрованих значень температур і коригування коефіцієнта підсилення вимірювального каналу, який відрізняється тим, що вимірювання та реєстрацію еквівалентної температури проводять по атмосферному випромінювання в спектральному діапазоні однієї з ліній сильного поглинання, вимірюють температуру навколишнього середовища, а коригування коефіцієнтом нта посилення проводять за результатами зіставлення еквівалентної температури випромінювання атмосферної лінії поглинання і температури навколишнього середовища.
2. Спосіб повірки пірометрів в робочих умовах по п.1, що відрізняється тим, що вимірювання та реєстрацію еквівалентної температури проводять по атмосферному випромінювання в спектральному діапазоні лінії сильного поглинання вуглекислого газу.