Методи опосередкованих вимірювань випромінювальної здатності вольфраму і залізовуглецевих сплавів
DOI:
https://doi.org/10.24027/2306-7039.1.2022.258801Ключові слова:
рівняння та коефіцієнт нелінійності спектрального розподілу випромінювальної здатності; температура об’єкта; температура випромінення об’єктаАнотація
Метою роботи є підвищення точності та достовірності оптичної пірометрії, в тому числі двоколірної компенсаційної пірометрії випромінення з усередненим апріорним налаштуванням. Спираючись на отримане раніше авторами рівняння нелінійності, розроблено лінійний, дводіапазонний та параболічний методи опосередкованих вимірювань випромінювальної здатності.
Для вольфраму та залізовуглецевих сплавів методична похибка двоколірної компенсаційної пірометрії випромінення з налаштуванням за лінійним методом не перевищує 0,52%. При цьому методичні похибки пірометрії спектрального відношення та енергетичної відповідно становлять 3,19 та 6,07…8,42%. При подальшому гіпотетичному зростанні коефіцієнта нелінійності в 2 рази методична похибка лінійного методу зростає до 1,02%, що також прийнятно в чорній металургії для технологічного термоконтролю.
Дводіапазонний метод базується на використанні інверсії нелінійності спектрального розподілу випромінювальної здатності. Похибка дводіапазонного методу для вольфраму, при правильному виборі спектральних інтервалів, не перевищує похибок еталонних вимірювань і становить 0,06%.
Для суттєво нелінійних розподілів випромінювальної здатності запропоновано параболічний метод. За однакової нелінійності спектрального розподілу випромінювальної здатності, наприклад, для вольфраму, похибка параболічного методу в 1,24 рази менша, ніж лінійного.
Посилання
Cписок літератури
Жуков Л.Ф., Корниенко А.Л. Новые технологии многоцветовой симметрично-волновой термометрии. Saarbrucken, Lambert Academic Publishing, 2014. 160 с.
Гоц Н.Є., Назаренко Л.А., Микийчук М.М. Розвиток багатоканальної термометрії за випроміненням для реалізації багатосмугових та тестових методів вимірювання температури. Український метрологічний журнал. 2016. № 4. С. 64–67.
Reichel D. Development and Validation of an Algorithm for Emissivity-Corrected Pyrometry Independent of Material Properties. Proceeding CERC 2020, Data Computing and Artificial Intelligence, 2020, pp. 89–99.
Снопко В.Н. Основы методов пирометрии по спектру теплового излучения. Минск: Институт физики им. Б.И. Степанова НАН Беларуси, 1999. 224 c.
Самсонов А.И. Универсальная пирометрическая система. Вестник МГСУ. 2011. № 4. С. 329–333.
Русин С.П. Восстановление температуры непрозрачных тел по спектру теплового излучения: использование относительной излучательной способности для выбора оптимального спектрального участка. Теплофизика и аэромеханика. 2013. Т. 20. № 5. С. 643–659.
Жуков Л.Ф., Петренко Д.О. Вплив випромінювальних характеристик металевих сплавів на методичні похибки двокольорової компенсаційної та класичної термометрії. Вимірювальна техніка та метрологія. 2019. Т. 80. Вип. 3. С. 39–45. doi: https://doi.org/10.23939/istcmtm2019.03.039
Zhukov L.F., Petrenko D.O. Two-color compensative thermometry with corrected adjustment using nonlinearity equation of emissivity spectral distribution. Measuring Equipment and Metrology, 2021, vol. 82, no. 3, pp. 18–25. doi: https://doi.org/10.23939/istcmtm2021.03.018
Киренков И.И. Метрологические основы оптической пирометрии. Москва: Издательство стандартов, 1976. 140 c.
References
Zhukov L., Kornienko A. Novye tekhnologii mnogocvetovoj simmetrichno-volnovoj termometrii [New technologies of multicolor symmetric-wave thermometry]. Saarbrucken, Lambert Academic Publishing, 2014. 160 p. (in Russian).
Gots N., Nazarenko L., Mikuichuk M. Rozvytok bahatokanalnoi termometrii za vyprominenniam dlia realizatsii bahatosmuhovykh ta testovykh metodiv vymiriuvannia temperatury [Development of multichannel radiation thermometry for multiband and test methods of temperature measurement implementation]. Ukrainian Metrological Journal, 2016, no. 4, рp. 64–67 (in Ukrainian).
Reichel D. Development and Validation of an Algorithm for Emissivity-Corrected Pyrometry Independent of Material Properties. Proceeding CERC 2020, Data Computing and Artificial Intelligence, 2020, pp. 89–99.
Snopko V. Osnovy metodov pirometrii po spektru teplovogo izlucheniya [The bases of pyrometry methods with the use of spectrum of heat radiation]. Minsk, 1999. 224 p. (in Russian).
Samsonov A. Universalnaya pirometricheskaya sistema [Universal pyrometric system]. MGSU Bulletin, 2011, no. 4, pp. 329–333 (in Russian).
Rusin S. Vosstanovleniye temperatury neprozrachnykh tel po spektru teplovogo izlucheniya: ispolzovaniye otnositelnoy izluchatelnoy sposobnosti dlya vybora optimalnogo spektralnogo uchastka [Recovery of the temperature of opaque bodies from the spectrum of thermal radiation: using the relative emissivity to select the optimal spectral range]. Thermophysics and Aeromechanics, 2013, vol. 20, no. 5, pp. 643–659 (in Russian).
Zhukov L.F., Petrenko D.O. Vplyv vyprominyuvalnykh kharakterystyk metalevykh splaviv na metodychni pokhybky dvokolorovoyi kompensatsiynoyi ta klasychnoyi termometriyi [Influence of metal alloys radiative characteristics on methodical errors of two-color compensative and classical thermometry]. Measuring Equipment and Metrology, 2019, vol. 80, no. 3, pp. 39–45 (in Ukrainian). doi: https://doi.org/10.23939/istcmtm2019.03.039
Zhukov L., Petrenko D. Two-color compensative thermometry with corrected adjustment using nonlinearity equation of emissivity spectral distribution. Measuring Equipment and Metrology, 2021, vol. 82, no. 3, pp. 18–25. doi: https://doi.org/10.23939/istcmtm2021.03.018
Kirenkov I.I. Metrologicheskiye osnovy opticheskoy pirometrii [Metrological bases of optical pyrometry]. Moscow, 1976. 140 p. (in Russian).
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
ПОЛІТИКА, ЯКА РЕКОМЕНДУЄТЬСЯ ЖУРНАЛАМ, ЩО ПРОПОНУЮТЬ ВІДКРИТИЙ ДОСТУП З ЗАТРИМКОЮ
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через 12 місяців з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
