Исследование влияния термометрических характеристик металлических сплавов на погрешности многоцветовой линейной симметрично-волновой пирометрии излучения
Исследовано влияние оптических характеристик металлических сплавов на методические погрешности многоцветовой линейной симметрично-волновой пирометрии излучения. Установлено, что доминирующей и определяющей метрологические характеристики симметрично-волновой пирометрии излучения является нелинейность...
Saved in:
| Published in: | Металл и литье Украины |
|---|---|
| Date: | 2013 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2013
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/132864 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Исследование влияния термометрических характеристик металлических сплавов на погрешности многоцветовой линейной симметрично-волновой пирометрии излучения / Л.Ф. Жуков, А.Л. Корниенко // Металл и литье Украины. — 2013. — № 3. — С. 21-25. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859952128957612032 |
|---|---|
| author | Жуков, Л.Ф. Корниенко, А.Л. |
| author_facet | Жуков, Л.Ф. Корниенко, А.Л. |
| citation_txt | Исследование влияния термометрических характеристик металлических сплавов на погрешности многоцветовой линейной симметрично-волновой пирометрии излучения / Л.Ф. Жуков, А.Л. Корниенко // Металл и литье Украины. — 2013. — № 3. — С. 21-25. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Металл и литье Украины |
| description | Исследовано влияние оптических характеристик металлических сплавов на методические погрешности многоцветовой линейной симметрично-волновой пирометрии излучения. Установлено, что доминирующей и определяющей метрологические характеристики симметрично-волновой пирометрии излучения является нелинейность спектральных распределений излучательной способности сплавов при незначительном косвенном влиянии их крутизны. Доказана перспективность симметрично-волновой пирометрии для термоконтроля металлических сплавов и неметаллических материалов, имеющих спадающие выпуклые распределения излучательной способности, погрешности для которых не превышают 0,5 % и могут быть дополнительно снижены оптимизацией оптических характеристик термометрических систем.
Досліджено вплив оптичних характеристик металевих сплавів на методичні похибки багатокольорової лінійної симетрично-хвильової пірометрії випромінювання. Встановлено, що домінуює та визначає метрологічні характеристики симетрично-хвильової пірометрії випромінювання нелінійність спектральних розподілів випромінювальної здатності сплавів при незначному впливі їхньої крутизни. Доведено перспективність симетрично-хвильової пірометрії для термоконтроля металевих сплавів і неметалевих матеріалів, що мають спадаючі опуклі розподіли випромінювальної здатності, похибки для яких не перевищують
The influence of the optical characteristics of metal alloys on methodological errors of multicolor linear symmetric-wave radiation pyrometry was investigated. It was found out that the dominant and determining the metrological characteristics of symmetric-wave The influence of the optical characteristics of metal alloys on methodological errors of multicolor linear symmetric-wave radiation pyrometry was investigated. It was found out that the dominant and determining the metrological characteristics of symmetric-wave radiation pyrometry is a nonlinear spectral distributions of emissivity alloys with little indirect influence of their steepness. The perspective of symmetrical wave pyrometer temperature control for metal alloys and non-metallic materials with the convex decaying distribution emissivity is proved. The errors that do not exceed 0,5 % may be further reduced by optimizing the optical characteristics of the heat-flow systems.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:17:15Z |
| format | Article |
| fulltext |
21МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 3 (238) ’2013
УДК 526.521.3
Л. Ф. Жуков, А. Л. Корниенко
Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины
Исследование влияния термометрических характеристик
металлических сплавов на погрешности многоцветовой
линейной симметрично-волновой пирометрии излучения
Исследовано влияние оптических характеристик металлических сплавов на методические погрешности много-
цветовой линейной симметрично-волновой пирометрии излучения. Установлено, что доминирующей и опре-
деляющей метрологические характеристики симметрично-волновой пирометрии излучения является нели-
нейность спектральных распределений излучательной способности сплавов при незначительном косвенном
влиянии их крутизны. Доказана перспективность симметрично-волновой пирометрии для термоконтроля ме-
таллических сплавов и неметаллических материалов, имеющих спадающие выпуклые распределения излуча-
тельной способности, погрешности для которых не превышают 0,5 % и могут быть дополнительно снижены оп-
тимизацией оптических характеристик термометрических систем.
Ключевые слова: многоцветовая термометрия, симметрично-волновая термометрия, температура излучения,
температура объекта, излучательная способность, спектральные распределения излучательной способности
С
имметрично-волновая пирометрия излучения
(СВПИ) – одно из наиболее перспективных из-
вестных направлений многоцветовой термоме-
трии, разрабатываемых Физико-технологиче-
ским институтом металлов и сплавов НАН Украины
(ФТИМС НАНУ). Его перспективность определяется
в том числе значительно более низкими погрешно-
стями измерений по сравнению с остальными много-
цветовыми, и тем более классическими методами. В
работах [1-3] установлено, что для нецветных метал-
лов и их сплавов доминирующие в оптической тер-
мометрии методические погрешности СВПИ в 6-8 раз
ниже погрешностей известных методов полихрома-
тической пирометрии излучения [4]. Такие высокие
метрологические характеристики СВПИ значительно
расширяют область ее использования в наиболее
сложных термометрических условиях металлургии,
которые в основном определяются случайно изменя-
ющимися коэффициентами излучательной способно-
сти (ε) и пропускания промежуточных сопутствующих
и специальных сред. Влияние промежуточных сред,
как правило, менее проблематично и исключается с
помощью продуваемых фурм или использованием
рабочих спектральных диапазонов со стабильным
пропусканием. Одним из наиболее простых методов
СВПИ является линейная симметрично-волновая
пирометрия излучения, методические погрешности
которой равны нулю в случае линейных термодина-
мически равновесных, серых, возрастающих и спада-
ющих спектральных распределений излучательной
способности (ТР, СР, СЛ, ВЛ). Реальные распреде-
ления излучательной способности металлов и их
сплавов в наиболее приемлемых для оптической
термометрии спектральных диапазонах отклоняются
от указанных линейных. Поэтому для оптимизации
оптических характеристик симметрично-волновой
пирометрии излучения принципиально исследовать
влияние этих отклонений на погрешности линейной
СВПИ и определение допустимых пределов отклоне-
ний, при которых обеспечивается требуемая точность
измерений температуры. Для количественной оценки
отклонений в работе [2] нами предложен коэффици-
ент нелинейности
Kн = ε2 − ε2л,
где ε2 – излучательная способность объекта на дли-
не волны λ2; ε2л – излучательная способность объек-
та на длине волны λ2 для линейно аппроксимирован-
ного распределения εл = f(λ).
Термометрические характеристики объектов СВПИ,
в том числе металлических сплавов, количественно
определяются также коэффициентом крутизны спек-
тральных распределений излучательной способности
Kк и диапазоном излучательной способности Δε.
Kк = (ε3 − ε1)/(λ3 − λ1),
где Kк – коэффициент крутизны, м-1, ε3 и ε1 – значения
излучательной способности объекта соответственно
на длинах волн λ3 и λ1.
Δε определяется значениями излучательной спо-
собности на граничных длинах волн, то есть на λ1 и λ3.
В настоящей статье авторы приводят результа-
ты исследований влияния на погрешности линейной
СВПИ основной количественной характеристики Kн, а
также Kк при различных значениях остальных оптиче-
ских характеристик систем пирометрии излучения и
термометрируемых объектов, в том числе: спектраль-
ного диапазона λ3-λ1, задающего Δλ = (λ3 − λ1)/2, мкм;
длины средней волны λ2, мкм; диапазона излучатель-
ной способности Δε.
Исследования выполнены для указанных линей-
ных и возможных на различных участках спектра не-
линейных распределениях излучательной способно-
сти, а именно: спадающих выпуклых (СВП); возрас-
тающих выпуклых (ВВП); спадающих вогнутых (СВГ);
возрастающих вогнутых (ВВГ).
На рис. 1 приведены установленные закономер-
ности влияния Kн на методические погрешности
22 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 3 (238) ’2013
линейной СВПИ при Δλ = 0,3 мкм;
λ2 = 0,8 мкм; Kк от −178833 до
178833 м-1; Δε = 0,3588-0,4661.
Для исследований в качестве
базового СВПw-распределения
выбрано наиболее изученное в
термометрии, оптике металлов
и светотехнике, а также деталь-
но представленное в литературе
экспериментальное распределе-
ние излучательной способности
вольфрама [5-7]. Для СВГ-, ВВП- и
ВВГ-распределений использовали
соответствующие зеркальные ото-
бражения СВПw-распределения,
то есть СВГзw-, ВВПзw- и ВВГзw-
распределения. Систематическая
погрешность приведенных в ука-
занных работах результатов ис-
следований излучательной спо-
собности вольфрама оценивает-
ся для спектрального диапазона
0,4-1,0 мкм в 0,1-0,3 %, а случай-
ная среднеквадратическая – 0,5 %.
Большее значение систематической погрешности
относится к длинам волн 0,4 и 1,0 мкм. Нами уста-
новлено, что значительные колебания экспери-
ментальных спектральных распределений излуча-
тельной способности вольфрама физически не об-
основаны и не подтверждаются изменениями его
электромагнитных характеристик по спектру и тем-
пературе. Объяснить эти колебания можно прежде
всего погрешностями труднореализуемых высоко-
температурных экспериментальных исследований
оптических свойств этого металла. Поэтому извест-
ные экспериментальные данные для СВПаw-, СВГазw-,
ВВПазw- и ВВГазw-распределений в спектральном ди-
апазоне от 0,3 до 1,5 мкм были аппроксимированы
соответственно следующими полиномами шестой
степени:
εа = −0,0906λn
6 + 0,6024λn
5 − 1,6045λn
4 + 2,2555λn
3 −
− 1,8327λn
2 + 0,6475λn + 0,4015 (для СВПаw);
εа = −0,091λn
6 + 0,2693λn
5 − 0,2682λn
4 + 0,0177λn
3 +
+ 0,1144λn
2 + 0,1443λn + 0,2656 (для СВГазw);
εа = −(−0,09058751λn
6 − 0,6024λn
5 + 1,6045λn
4 −
– 2,2555λn
3 + 1,8327λn
2 − 0,6475λn + 0,4234344) (для
ВВПазw);
εа = −(−0,0909875λn
6 + 0,2693λn
5 − 0,2682λn
4 +
+ 0,0177λn
3 + 0,1144λn
2 + 0,1443λn − 0,5593343) (для
ВВГазw-распределений).
Анализ полученных закономерностей показыва-
ет, что зависимости δСВПИ = f(Kн) имеют монотонный
экспоненциальный, спадающий с уменьшением Kн,
характер для СВП-, СВГ, ВВП- и ВВГ-распределений
излучательной способности по спектру. При этом за-
висимости для экспериментальных и аппроксими-
рованных распределений практически совпадают
для всех распределений, за исключением ВВГ-рас-
пределений со значительно более высоким уров-
нем погрешностей, который и обуславливает это
заметное расхождение. Вполне естественно, что с
увеличением Kн абсолютно возрастают погрешности
и разность между ними для экспериментальных и
аппроксимированных распределений излучательной
способности. Кроме того, расхождения также опре-
деляются приведенными в табл. 1 разностями излу-
чательной способности Δ = εэ − εа на λ1, λ2 и λ3 для
экспериментальных и аппроксимированных распре-
делений при различных Kн, то есть в точках 1-4.
При предложенном количественном определении
Kн зависимости δСВПИ = f(Kн) для СВП-, СВГ-, ВВП- и
ВВГ-распределений находятся соответственно в III,
II, IV и I квадрантах. В зависимости от распределений
погрешности имеют систематический характер.
Для СВП- и ВВП-распределений погрешности отри-
цательны; для СВГ- и ВВГ-распределений они поло-
жительны. Для ТР-, СР-, СЛ- и ВЛ-распределений
Kн = 0, поэтому погрешности СВПИ в этих случаях не
зависят от Kн и также равны нулю.
Наиболее существенная зависимость погрешно-
стей линейной СВПИ от основной количественной ха-
рактеристики распределений Kн вполне естественна
и закономерна. На погрешности значительно влияет
также спектральное распределение излучательной
способности. Для ВВГ-распределений получены мак-
симальные погрешности, которые уменьшаются для
СВГ-, ВВП- и СВП-распределений. Причем погреш-
ности для СВГ- и ВВП-распределений занимают про-
межуточное значение между погрешностями СВП- и
Таблица 1
Разности излучательных способностей для
различных распределений СВПИ
Спектральные
распределения ε
Δ = εэ − εа
λ1 λ2 λ3
СВП −0,0004 0,0002 0,0002
СВГ 0,1072 −0,0108 −0,1071
ВВП −0,1071 0,0108 0,1072
ВВГ 0,0002 −0,0002 −0,0004
Зависимости погрешностей линейной СВПИ от Kн: λ2 = 0,8 мкм; Δλ = 0,3 мкм; Kк от
−178833 до 178833 м-1; ε = 0,3588 – 0,4661
Рис. 1.
-0,03 -0,02 -0,01 0 0,01 0,02 0,03 Kн
I
III IV
II
12
10
8
6
4
2
0
-2
-4
-6
δсвпи, %
23МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 3 (238) ’2013
ВВГ-распределений и в зависимости от Kн могут быть
равны или находиться выше или ниже относительно
друг друга. Например, при Kн = 0 (т. 1) δСВГ = δВВП; при
|Kн| = 0,0053 (т. 2) δСВГ < δВВП; если |Kн| = 0,0106 (т. 3), то
δСВГ < δВВП, а при |Kн| = 0,0322 (т. 4) δСВГ > δВВП. Такая за- Такая за-акая за-
кономерность определяется изменением количества
рабочих длин волн СВПИ в области высоких и низких
значений излучательной способности с изменением
характера ее распределений по спектру и Kн. Погреш-
ности измерений используемых в СВПИ одноцве-
товых температур излучения S1, S2 и S3 снижаются
при повышении излучательной способности, и на-
оборот. Поэтому чем больше длин волн находит-
ся в области низких значений излучательной спо-
собности, тем выше погрешности СВПИ. В случае
СВП- и ВВП-распределений в области низких значе-
ний излучательной способности находится только λ1
и λ3, а СВГ- и ВВГ-распределений – соответственно
λ2, λ3 и λ1, λ2.
Погрешности измерений Sn, кроме излучательной
способности, определяются также длинами волн
λn в соответствии с полученным из закона Вина
пирометрическим уравнением
1/T – 1/Sn = (λn /c2)lnεn,
где Т – температура металлического сплава, К; Sn –
температура излучения металлического сплава на
длине волны λn; λn – эффективная длина рабочей
волны СВПИ, м; с2 = hc/k = 0,014388 K·м – вторая
постоянная Планка, в которой h = 6,62619 · 10-34 Дж·с – по-
стоянная Планка; с = 299792458 м/с – скорость света
в вакууме; k = 1,380662(44) · 10-23 Дж/К – постоянная
Больцмана; εn – излучательная способность метал-
лического сплава на рабочей длине волны λn .
λ3 > λ1 поэтому δВВГ > δСВГ . Тем не менее, доми-
нирующей в СВПИ для представленных наиболее
типичных распределений ε является излучательная
способность, но только при опреде-
ленном влиянии длины волны, по-
этому δВВП > δСВП .
Для нецветных металлов и их
сплавов, а также в большинстве слу-
чаев для оксидов, карбидов, бори-
дов, нитридов, силицидов и других
материалов наиболее характерным
является СВП-распределение излу-
чательной способности в ближней
и видимой инфракрасной областях
спектра [8]. Излучательная способ-
ность цветных металлов и их спла-
вов в видимой области спектра также
описывается СВП-распределением,
обеспечивающим минимальные
погрешности линейной СВПИ. На-
пример, погрешности СВПИ воль-
фрама при Kн = −0,0053 (т. 2) не пре-
вышают 0,5 %. С увеличением коэф-
фициента нелинейности в два раза
(до −0,0106; т. 3) погрешность возрас-
тает практически в два раза (до 1 %).
Для Kн = −0,0323 (т. 4) погрешность
возрастает до 2,7 %. Примечатель-
но, что при этих же значениях Kн погрешности СВПИ
для СВГ, ВВП- и ВВГ-распределений соответственно
составляют 0,5, 1,1, 4,3; 0,9, 1,7, 4,1 и 1,3, 3,0, 12,8 %.
Полученные количественные оценки погрешностей
наглядно иллюстрируют преимущества в оптической
термометрии линейной СВПИ металлов, их сплавов
и других материалов. Kн является основной количе-
ственной характеристикой линейной СВПИ. Поэтому
при Kн = 0 (т. 1), то есть для ТР-, СР-, СЛ- и ВЛ-рас-
пределений δСВПИ = 0.
Для оптимизации линейной симметрично-волно-
вой пирометрии излучения и практического ее приме-
нения необходимо изучить влияние Kн в возможных
диапазонах изменений остальных оптических харак-
теристик СВПИ, то есть Δλ, λ2, Kк и Δε. На рис. 2 пред-
ставлены закономерности влияния Kн на погрешно-
сти СВПИ при исследованных граничных значениях
Δλ, λ2 и Δε для наиболее распространенного СВПaw-
распределения излучательной способности.
Анализ полученных закономерностей показывает
доминирующее, качественно совпадающее для всех
распределений, влияние Kн при любых значениях
остальных оптических характеристик. С уменьшением
Kн погрешности снижаются и равны нулю для линей-
ных распределений ТР, СР, ВЛ и СЛ. Оптимизация оп-
тических характеристик многоцветовой пирометриче-
ской системы Δλ и λ2 в исследованных интервалах их
значений снижает погрешности СВПИ практически в
шесть раз (кривые 1l, 1 и 2l, 2). С увеличением Δλ от 0,1
до 0,3 мкм и уменьшением λ2 от 1,1 до 0,6 мкм погреш-
ности соответственно снижаются за счет повышения
относительной линейности распределения излуча-
тельной способности и перехода в более линейный
спектральный диапазон СВПaw-распределения. Отно-
сительная линейность определяется отношением
длины хорды, стягивающей распределение излу-
чательной способности в диапазоне λ1- λ3, к Kн. По
Рис. 2. Зависимости погрешностей линейной СВПИ от Kн в исследованных диапазонах
Δλ, l2 и Δε. 1: Δλ = 0,3 мкм, Kк = −178833 м-1, Δl l = 0,1 мкм, Kк
l = −536500 м-1, l2 = 0,8 мкм,
ε = 0,3588- 0,4661; 2: l2 = 0,6 мкм, l2
l = 1,1 мкм, Δλ = 0,3 мкм, Kк = −178833 м-1, ε = 0,3588-0,4661;
3: ε = 0,7588-0,8661; el = 0,3588-0,4661; Δλ = 0,3 мкм, l2 = 0,8 мкм, Kк = −178833 м-1
δсвпи, %
0
-2
-4
-6
-8
-10
-12
-14
-0,035 -0,03 -0,025 -0,02 -0,015 -0,01 -0,005 0 0,005
2l
3l
1l
1
3
2
СВПаw
Kн
ТР, СР, СЛ, ВЛ
24 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 3 (238) ’2013
представленному выше определе-
нию Δλ, с ее увеличением возраста-
ет относительная линейность спек-
тральных распределений излуча-
тельной способности, в том числе
СВПaw-распределения. С повыше-
нием излучательной способности в
указанных на рис. 2 пределах (кри-
вые 3l, 3) погрешности СВПИ умень-
шаются в 2 раза.
По определению Kк, его вли-
яние на погрешности линейной
СВПИ незначительно (представле-
но в табл. 2).
Полученные результаты пока-
зывают, что с увеличением Kк по-
грешности СВПИ снижаются от 10,1
до 7,8 К (от 0,63 до 0,49 %). Такое
незначительное изменение погреш-
ностей (2,3 К или 0,14 %) при столь
существенном изменении Kк опре-
деляется прежде всего косвенным
встречным влиянием излучатель-
ной способности и относительной
линейности.
Из рис. 3 видно, что с увеличе-
нием Kк (кривые 1-5) ε на граничных
длинах волн λ1 и λ3 повышается и по-
нижается на одну и ту же величину.
Влияние равных абсолютных изме-
нений ε в области высоких (на λ1) и
низких (на λ3) значений доминирует
на λ3. Поэтому с увеличением Kк по-
грешности СВПИ возрастают за счет
влияния ε. Однако результирующим
здесь является влияние относитель-
ной линейности, которая повышается
с увеличением Kк. По определению Kк,
его прямое влияние на погрешности
СВПИ исключается. Приведенные в
табл. 2 незначительные изменения
ΔСВПИ и δСВПИ обусловлены исключи-
тельно указанным косвенным влия-
нием относительной линейности и
излучательной способности.
Выводы
Таким образом, в результате представленных
исследований установлено доминирующее воздей-
ствие спектральных распределений излучательной
способности и их нелинейности на погрешности мно-
гоцветовой линейной симметрично-волновой пиро-
метрии излучения металлических сплавов. Погрешно-
сти характерных для нецветных и цветных металлов
и их сплавов спадающих выпуклых распределений из-
лучательной способности соответственно в видимой
и ближней инфракрасной, а также видимой областях
спектра минимальны и не превышают 0,5 %. В иссле-
дованных условиях погрешности известных многоцве-
товых и классических методов превышают это значе-
ние в несколько раз. Для возрастающих вогнутых рас-
Kк, м-1 Распределения ε
Погрешности
ΔСВПИ = ТСВПИ − Т, К δСВПИ = (ТСВПИ − Т ) /Т · 100, %
0 ε1 = ε3 < ε2 −10,1 −0,63
−17833 ε1 = ε2 > ε3 −9,4 −0,59
−78833 ε1 = ε1СВПаw - 0,03 > ε2 > ε3 −8,8 −0,55
−78946 ε1 = ε1СВПаw > ε2 > ε3 −8,3 −0,52
−78833 ε1 = ε1СВПаw + 0,03 > ε2 > ε3 −7,8 −0,49
Таблица 2
Погрешности линейной СВПИ для различных Kк (в пределах от 0 до
–278833 м-1) при Δλ = 0,3 мкм; l2 = 0,8 мкм; Kн = 0,005343; Δε = 0,3288 - 0,4961;
Т = 1600 К
пределений погрешности максимальны и при тех же
нелинейностях достигают 1,3 %. В случаях линейных
или близких к ним распределений погрешности равны
или приближаются к нулю. Прямое воздействие ко-
эффициента крутизны спектральных распределений
излучательной способности отсутствует. Однако при
этом установлено косвенное влияние этой характери-
стики через относительную линейность и излучатель-
ную способность, встречное воздействие которых
вызывает незначительные, до 0,14 %, погрешности.
Доказана перспективность линейной симметрично-
волновой пирометрии излучения для термоконтроля
металлов и их сплавов, а также в большинстве случа-
ев для оксидов, карбидов, боридов, нитридов, сили-
цидов и других материалов, имеющих спадающие вы-
пуклые распределения излучательной способности.
ε
0,4961
0,4661
0,4361
0,4178
0,4125
0,4071
0,3888
0,3588
0,3288
0,5 0,8 1,1
λ, мкм
Зависимости излучательной способности от длины волны для различных KкРис. 3.
25МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 3 (238) ’2013
Ключові слова
багатокольорова термометрія, симетрично-хвильова термометрія, температура випро-
мінювання, температура об’єкту, випромінювальна здатність,спектральний розподіл ви-
промінювальної здатності
Zhukov L. F., Kornienko A. L.
Investigation of the influence of thermometric characteristics of metal alloys
on the errors of multicolor linear symmetric-wave radiation pyrometry
Summary
The influence of the optical characteristics of metal alloys on methodological errors of multicolor linear symmetric-wave ra-
diation pyrometry was investigated. It was found out that the dominant and determining the metrological characteristics of
symmetric-wave radiation pyrometry is a nonlinear spectral distributions of emissivity alloys with little indirect influence of their
steepness. The perspective of symmetrical wave pyrometer temperature control for metal alloys and non-metallic materials
with the convex decaying distribution emissivity is proved. The errors that do not exceed 0,5 % may be further reduced by
optimizing the optical characteristics of the heat-flow systems.
multicolor thermometry, symmetrical-wave thermometry, temperature of radiation, tempera--wave thermometry, temperature of radiation, tempera-wave thermometry, temperature of radiation, tempera-
ture of object, emissivity, spectral distribution of emissivityKeywords
Поступила 29.01.13
1. Жуков Л. Ф., Корниенко А. Л. Инновационные технологии многоцветовой термометрии // Вимірювальна техніка та
метрологія. – Львов. – 2012. – № 73. – С. 45-51.
2. Жуков Л. Ф., Корниенко А. Л. Новые технологи многоцветового бесконтактного и световодного термоконтроля
металлических сплавов // Металл и литье Украины. – 2012. – № 9. – C. 29-35.
3. Жуков Л. Ф., Корниенко А. Л. Симметрично-волновая многоцветовая термометрия металлургических объектов с
неизвестной и случайно изменяющейся излучательной способностью // Там же. – 2012. – № 11. – C. 36-40.
4. Снопко В. Н. Спектральные методы оптической пирометрии нагретой поверхности. – Минск: Наука и техника,
1988. – С. 152.
5. Thomas L. K. J. Sci. Instr. – Ser. 2. – 1986. – V. 1. – P. 311.
6. Латыев Л. Н., Чеховской В. Я., Шестаков Е. Н. Теплофизика высоких температур. – 1969 – Т. 7. – С. 666.
7. Latyev L. N., Chekhovskoi V. Ya., Shestakov E. N. High Temp. – High Pressures. – 1970. – V. 2. – P. 175.
8. Излучательные свойства твердых материалов: Справочник / Под общ. ред. А. Е. Шейндлина. – М.: Энергия, 1974.
– С. 247.
ЛИТЕРАТУРА
Жуков Л. Ф., Корнієнко А. Л.
Дослідження впливу термометричних характеристик металевих сплавів
на похибки багатокольорової лінійної симетрично-хвильової пірометрії
випромінювання
Анотація
Досліджено вплив оптичних характеристик металевих сплавів на методичні похибки багатокольорової лінійної си-
метрично-хвильової пірометрії випромінювання. Встановлено, що домінуює та визначає метрологічні характерис-
тики симетрично-хвильової пірометрії випромінювання нелінійність спектральних розподілів випромінювальної
здатності сплавів при незначному впливі їхньої крутизни. Доведено перспективність симетрично-хвильової піро-
метрії для термоконтроля металевих сплавів і неметалевих матеріалів, що мають спадаючі опуклі розподіли ви-
промінювальної здатності, похибки для яких не перевищують 0,5 % і можуть бути додатково знижені оптимізацією
оптичних характеристик термометричних систем.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-132864 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2077-1304 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:17:15Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Жуков, Л.Ф. Корниенко, А.Л. 2018-05-13T18:48:17Z 2018-05-13T18:48:17Z 2013 Исследование влияния термометрических характеристик металлических сплавов на погрешности многоцветовой линейной симметрично-волновой пирометрии излучения / Л.Ф. Жуков, А.Л. Корниенко // Металл и литье Украины. — 2013. — № 3. — С. 21-25. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 2077-1304 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/132864 526.521.3 Исследовано влияние оптических характеристик металлических сплавов на методические погрешности многоцветовой линейной симметрично-волновой пирометрии излучения. Установлено, что доминирующей и определяющей метрологические характеристики симметрично-волновой пирометрии излучения является нелинейность спектральных распределений излучательной способности сплавов при незначительном косвенном влиянии их крутизны. Доказана перспективность симметрично-волновой пирометрии для термоконтроля металлических сплавов и неметаллических материалов, имеющих спадающие выпуклые распределения излучательной способности, погрешности для которых не превышают 0,5 % и могут быть дополнительно снижены оптимизацией оптических характеристик термометрических систем. Досліджено вплив оптичних характеристик металевих сплавів на методичні похибки багатокольорової лінійної симетрично-хвильової пірометрії випромінювання. Встановлено, що домінуює та визначає метрологічні характеристики симетрично-хвильової пірометрії випромінювання нелінійність спектральних розподілів випромінювальної здатності сплавів при незначному впливі їхньої крутизни. Доведено перспективність симетрично-хвильової пірометрії для термоконтроля металевих сплавів і неметалевих матеріалів, що мають спадаючі опуклі розподіли випромінювальної здатності, похибки для яких не перевищують The influence of the optical characteristics of metal alloys on methodological errors of multicolor linear symmetric-wave radiation pyrometry was investigated. It was found out that the dominant and determining the metrological characteristics of symmetric-wave The influence of the optical characteristics of metal alloys on methodological errors of multicolor linear symmetric-wave radiation pyrometry was investigated. It was found out that the dominant and determining the metrological characteristics of symmetric-wave radiation pyrometry is a nonlinear spectral distributions of emissivity alloys with little indirect influence of their steepness. The perspective of symmetrical wave pyrometer temperature control for metal alloys and non-metallic materials with the convex decaying distribution emissivity is proved. The errors that do not exceed 0,5 % may be further reduced by optimizing the optical characteristics of the heat-flow systems. ru Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України Металл и литье Украины Исследование влияния термометрических характеристик металлических сплавов на погрешности многоцветовой линейной симметрично-волновой пирометрии излучения Дослідження впливу термометричних характеристик металевих сплавів на похибки багатокольорової лінійної симетрично-хвильової пірометрії випромінювання Investigation of the influence of thermometric characteristics of metal alloys on the errors of multicolor linear symmetric-wave radiation pyrometry Article published earlier |
| spellingShingle | Исследование влияния термометрических характеристик металлических сплавов на погрешности многоцветовой линейной симметрично-волновой пирометрии излучения Жуков, Л.Ф. Корниенко, А.Л. |
| title | Исследование влияния термометрических характеристик металлических сплавов на погрешности многоцветовой линейной симметрично-волновой пирометрии излучения |
| title_alt | Дослідження впливу термометричних характеристик металевих сплавів на похибки багатокольорової лінійної симетрично-хвильової пірометрії випромінювання Investigation of the influence of thermometric characteristics of metal alloys on the errors of multicolor linear symmetric-wave radiation pyrometry |
| title_full | Исследование влияния термометрических характеристик металлических сплавов на погрешности многоцветовой линейной симметрично-волновой пирометрии излучения |
| title_fullStr | Исследование влияния термометрических характеристик металлических сплавов на погрешности многоцветовой линейной симметрично-волновой пирометрии излучения |
| title_full_unstemmed | Исследование влияния термометрических характеристик металлических сплавов на погрешности многоцветовой линейной симметрично-волновой пирометрии излучения |
| title_short | Исследование влияния термометрических характеристик металлических сплавов на погрешности многоцветовой линейной симметрично-волновой пирометрии излучения |
| title_sort | исследование влияния термометрических характеристик металлических сплавов на погрешности многоцветовой линейной симметрично-волновой пирометрии излучения |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/132864 |
| work_keys_str_mv | AT žukovlf issledovanievliâniâtermometričeskihharakteristikmetalličeskihsplavovnapogrešnostimnogocvetovoilineinoisimmetričnovolnovoipirometriiizlučeniâ AT kornienkoal issledovanievliâniâtermometričeskihharakteristikmetalličeskihsplavovnapogrešnostimnogocvetovoilineinoisimmetričnovolnovoipirometriiizlučeniâ AT žukovlf doslídžennâvplivutermometričnihharakteristikmetalevihsplavívnapohibkibagatokolʹorovoílíníinoísimetričnohvilʹovoípírometríívipromínûvannâ AT kornienkoal doslídžennâvplivutermometričnihharakteristikmetalevihsplavívnapohibkibagatokolʹorovoílíníinoísimetričnohvilʹovoípírometríívipromínûvannâ AT žukovlf investigationoftheinfluenceofthermometriccharacteristicsofmetalalloysontheerrorsofmulticolorlinearsymmetricwaveradiationpyrometry AT kornienkoal investigationoftheinfluenceofthermometriccharacteristicsofmetalalloysontheerrorsofmulticolorlinearsymmetricwaveradiationpyrometry |