Разработка и исследование эталонной универсальной спектрально-неселективной меры температуры для диапазона 800 ... 1600°C тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.04, кандидат технических наук Матвеев, Михаил Семенович

• Матвеев, Михаил Семенович
• кандидат технических наук
• 1998

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование эталонной универсальной спектрально-неселективной меры температуры для диапазона 800 ... 1600°C»

ГТТ А Г) А 1 А Г Т Л ГТТ Ю Л ТТ/ЛП Т 7 ЛЛТ4 ТТ/"ЧТ»Г> гтг-п ТТЛ ТТТ I Т' Г'Л П1 I ' П А ТГПТ Т/ЛТ!

ЛАиЛ 1. Апл^шо МЕШДиО ПЬГСДСЮ 11ПГЕДЛПУ1 иС,1У1Х1ПГЛ1 У тттт/" л гтт т Т"Э тттт л п л о/лттг? тэт ттттт- ФПП ОГ^

Ш1\лл01 о РРН I ш оии ^.

1 1 I-} X Т ^ ЛУЧ ТТТЛУЧ Т Т ЛТТЛТТГ/«Т1 ТТ Г»1Л ПИ С I '»ч /Л "1ГЧ ТТ ТТП1ТТТ Т>л» »гт/*»у\ /л

1.1. ишиир ицьпли иарамсхрив передачи 1ЫУ1псматуоной шкалы .

V X

1 О А ТТЛ ТТТТП »—Г Г» Г> » » /-> ТЧ ГТЛ1Л ГТ О ТТТТ * * ГТЛ\-»Л ГПТТАТТ ТТТТЛГ1 ГТТ Т /-» ТТ гч

1.^. гшалш параше передачи 1емпора1урпии шлалш е ни

Т I 11 11 I / N \ 1 II ^ГМ^'ТЛ 1Л1 11 1 Л' " Т П к I I 1

IV! I МППП I II, IV! I VI 1ПП1 Л I I IV» I I

---- .»„^.Л-. и

1 "2 1>

13

Т ¿г

13

1 т 1 .->.

А 1111 - т I т ■ '1 гшалш тьшда иередачи т тг* "1/лп I < I I л I 1 'пи (ттаг\отп то л 1 11 л 1 ш и г 1 // 1 у у'и>1 сI. шлалш

18

1 /1 1.

I А ТТЛ ГТТТП ТТОУЛЛ * * ГЧПГ1Л /~Ч ТЧ ТТ/Л1Л ТТ Г* ТТТТ гп/Л* * тт/-к ТТ ТТТТ/»«-» ТТТ Т /"» ТТ Гк ч-. лпалш парамырис передачи 1смпсма1 уипии шлалм е 1Ш

1АШТ ТП патто»! папттАт^л топп мищши шиделън 1ела и ) и

1.5. Выбор И ибоСНОВаНИб СТрул1уры и линёхрулцмм шелгппг»г ггл 1тлпапатггт1птгл11 ттлп т т^аятттаппчшт!

1 иалопи-пц/Ш1е1мивпип упис^и^алопии т^иш

А - 1 X А V X рСОЛИ^У 1ищси лищйМИЫИ П исекинымими МС1иДИ

ТЛ Г> Л .Г РИ Г X СТ

ПчЛУХЧ^^Ч^Х 1Г1Л.

I ТТ Л П Л О ТПГТ^ плп А Т ТТ ЗГ Г7 1.Т А ГЛ Л ТГ1'1 'ТЛТ Т Л'^Г! ТТЛ Л Т ТТ Г"- ГТТ-'Т^Т Т ТТТ ТкТТ ПГ'Л ' I Ч ■ ТТ А лли/л Л.ЛГЛГЧ 1 Г, Г УК. IУ1А тиДЕЛШ ЧЕГПи! и 1СЛЛ тт тт ст \Л\/ГГ

Дл/1 з 1У11.

О 1 1 У Г ГЧ+Л ТТЛ^Л^ЛТАГГЛГТ ТТ ТТЛ/ /ЛЛГТЛГЧТТО/Т ЛТТЛТТТЛЛ

1. имии^ иила-эа^ле*! и ил испивпал идьпла.

2.2. Анализ математических моделей для расчетов коэффициатттл ГТЛТМТА'ГТ т

I ,П I Л М1,1 1П1 I 1 М IV! "I I . >---.- ~ » - .

2.3. Разработка математического обеспечения методики раСЧе

ГТЙПГГЛ'ЛГ т 1\ /I Ц I \/ 1\ /I |

1а ху^^цд-рилд^егна чериинм XVI и .

О Л ---~---Л /ГТГГ \Л\/ГНГ х.ч-. ппалш ииулыатив и^июдивапии ти ^ IV! 1. п

АЪ то о у

1 п 7

Т"ТТ Л ХЭ л

1 ЛГШП .

ГТ1- ПI I \ 1Г (V ГТТ ТТТ ТТТ I I Г' /" -1! I ГЛ П ЛТТТТГГ \ / Л Л П ТЧТТТТТ7 Л./ГТТТ ^лишгншсп 1 ЛЛВП01Е КИ^.^ЛЕМ^ОЛШ'ЛУ! ^ IV! 1 О ОП/ДЕ ^УА И,

Сгуоа Iт т 1сииг\и

А /111У1 I I I I I I 11 шЛ п отлглв-лтси лпеп л тат 1Л ^ т-сп\1П» (стрА\л V, 1 1--1У1111,ГЛ 1 ^ Г ИОНУ! 1 1,Г 1 Г

Аттлт4! тг» гт I 11 тт I гт

С и! 1Г ^ 1 ЛDJ 1П.ППЛ.

3.1. Анализ конструкции и методики применения УМТ контактным методом. 45

3.2. Исследование УМТ бесконтактным методом. 48

3.3. Анализ результатов исследования УМТ. 53

ГЛАВА 4. Экспериментальные исследования УМТ в виде МЧТ, гаг ттт-гиг:итг/~кгт тети ггетгт,тлттс/"-,г/-т;гл л\л теп» л/~ш дстп л л тх А1

4.1. Анализ конструкции и методики применения УМТ с палладий-платиновыми термопарами. 61

4.2. Исследования УМТ с палладии-платиновыми термопарами

Т -/Л I Т'1~<1 I — т'1 т т т * I » ( ; V Т ■ / "V I/М I

1йп.1 ит1г1 .^

4.3. Исследования исходных средств измерения х 1 Ч^ГУНАЧ/^Сг I у рхЭх./ ч/

1 /1 Т/Г/-» ГГА ТТ/ЛГ»ПТТГГ/Т \/ Л Д Г Л ГТП ГГ ТТ П ГТТГТГ 1-Г ТТ О ПГГ ГГТ /Л П Т Г ■» 1ТГ * Г/ЛТТЛ1Л ллгтг

4.4. /I^-^льдивапил .г IV! а ^ иалладии-илаишиовиуцн 1ьрмииарами

ЧЛЛТЛАТТТОТЛТТТТ Т** ЛТ "Т/ЧЛ К / П ич^липл.симгюпУ! 1идим./ и

Л С ТутГ ТТ ТТАПЛТТТТ1Т Л/ Л А I л 1-Г ТТЛТТ1Т1 (Л гч ТТТТТ1 1-Г ТТ ПТТ1ТТ гчл /-\ ТГГТЛТ» -Г Т"* гтт

4.Э. V илахипиридлл-илапшиуидиссшУШ

4.6. Анализ результатов исследования УМТ с термоэлектричелтлпл ,гп Т^ЛГЧЛ *г\-% я аттлот» С) 1 11рС11У11?1 .-'Л j1иi ера i ура

Приложения уТГТГЧ ТГЧТГ-» ТТТ1 ТГ Т1

Г(»Т* 1 ТЖТТ1ТТТТТТ

ПМЬЧЬНЬ СУКГА'''ЁШШ л тттт

ЛЦ11 аналого-циишовои поеобоазова 1 ель

ТЗТ-1 1/11ЛТЧ/Т лух 11 11 1; у 1 втг иго Л ЛГТХЛ"/Л„ТЛГûû ТТ^ I/ЧО ' г"»"» 'II IМ." IIII ии^ "111и 1, V ; 1 т 1 „ 1 1.1 IV м г 1 гтггллптттч Т^г Л ■ .» А ' Г ' Г л гг/л Ж ' ■ >1 л I I Ч • / л 1 Г 1 т ТТ Т/Г / Ч Ж I - т / л ггл л г» 11 иип^инху! 1У101рили1 JtJ.il ШУ1СПИ ¿Д. ХГХ. ХУЛСПДОЛЬСйа

ВТ

1 V

1 т тллтллт^т епгатлпп ггмтт ■ " .1/1 I VI»- г--г ныи термометр сопротивления

ТЛ1\ XV

Г ПУПУ

1Ч/ПГЛ/ГТЭ

1УШ1У1и

Т/Тттогпгтчпх И » АТЧЛ /Л ТТ/ЛГ>ТТТТ ТТИ IАТТТТ ТТМ» X/* ТТЛ тт/лтттг

ЛИи1И1У1 МС1риЛШИИ нмспи м/л. лилипсии

Л'ГО ТТТ1Т1

ХХХСЧ1X1X1 . Л I 11 * \ I I 'Т'1'111 II I I 1,1 | '( I [11'Л'Г Г Г / Л Т.ч ТЛ \1 /~\ V I /Л'ТП I II I I I 1Л Г I lvulIvjJli)lаlJrllJ^lЬll'I 1У\Л¥1Х11 ч^ 1 1 х ^х!хх ирх!

Л/ПУЛ/ПЭ

1УХ1Л.ХУХХ^

Международное бюро по мерам и весам при

ЛЛУЛЛП хуххххухи

X V XX VIV и—I

Л /ГТТТТ пл IV! 1 Ш"7и

1\ Л Ш/иОПА ГТиГТ ТТЛ Т/-ГЧЛ ТТ 1тат ПА тх о ¿л о л т VI^/IV, 1, 4 11 сI1,111 э 1 п 1\А/.\| I I 1 ^ I 11ч ; VI I I С1 VI

МеЖДУНаООДНаЯ Т с М П 6 р аТ V Р К а Я ШКаЛа 1990 ГОДа г*т г

V 1 / V II V I I '1 , Л/ ч/ Л 'И/ЛТ ! I / Л I I .'V гл I 1 /л I ( V . т 'Л шид^лй О-Ч/Ч^Ч^ЛИ*/ 1114/ Ч^рии! и 1Ч^ЛС1 хллпт хигх^ X мт 11

И^К 1

НаЦИОНаЛЬНЫИ ИНСТИТуТ СТаНДар10В и ГЧТТЛ аълпилшии I ¡.гл.

I I '11 111 / л I I '1:1 III • 1 <1 г)м1 М I I11 , I.-') (I I '1/л/мл '1'Г;ЛI I (I А I II I 1,1II ницпииилинШ! Ц/гипУ1\ия 1 JJ.11 ЛПС!

ТТОТГ ххи X ^

1—г гч ТТ /™Ч ЛТТГ Т Г ГЧ Т Т /Л т /" Т^ * Ж ТТ/Ч-1Л ГЧГГТ Г1ЛТТТ Т ТТ Г X г иилииши Г501^и1Чи1ЫУ111СМаХ у МХ1Г>1Л ХСр1У1и1У1СХ м

ТТТ/ГТТ х ххх/д ^алип ттотзл л

X ±^±ЛУ1

ПАТТПП'Г'ТГП 1ГЛТТТГГТ ттллттл-лтгттгглггг ТТЛ Т ГГТТЛГЧЛ Л ГГТ ТТЛ иушшмднипалопи - ххпхсл уалвпи пттЛч Лллгчаттттт 1П ТТТ ТТТ ТТХ ГЮТГАТТ 1Лй"П* гттцилАпоттип лпи/шъи^пцпалопст осиччлп ичл улиииоапил ххсм^^палопг>1Х1 шмшплсу

I и средство измерении

X Я ГГТГЛ Л Т/«Л /Т г\ ТТ Л Л ТТТ» ГГМ|«Т ГТТТ О ГТ Ли' т гл

1.-1 \ I I I .'ИЛ'УГЧ • ГЛ 111 117 ¡-/ЛЛ/П/ПЫ I П1,1| II' " 11 I I I; М1 I I / Л IV л

1Ч/1Л111\^рС11 у рниш 1 и тот расширения термоэлек х иическии термоме 1 и

ЛУ/ГТ

3 XV X X

ТТТЮПООЛи Апагггпп I > 1~1 I /Л 11 П 1 / л 11 I 11 I I /VIII "I,-1 11I/Ч , 1,11 С! I 1 С! IV I I V. I ! IV I - 1.1 IV. 11V / 11V Л 11.I I И V.'. 1II /IV 1 ИЧЛ V/ ультрафиолетовую, видимую и ближнюю

Т/М^ ОЛТТЧ ГТ/Ч ТТООТ>Г

1/1 П1 I II 1Л 1М 1Л1П V П » 1 >1 I I • » . 1 ГЛ

----J ^ ^ ~

О и I. 11,1 í III. Uli i - - .

К ОТЛ TTTn¿Sl ЛТ^ТТ /"Л П ТТЛ лтл ггтттал Г»Г\ЛИ К /Т ПГЛТТТТА ЛТТТТ Т Ск Л/ О ТЛ О Т/'Т^ОГЛ TI л^гт ттятт /\v\ /-ч т-r /-кттч ТТГ1 iVdrv. njD^inu, о nat 1 илщък, op^ivi/i lOnriui- шш^ ,\a|jai\ i СрИСТИКИ СрСДСТВ И3мерении температуры контактными способами в ряде случаев существенно вы

Г1 1 Т ч/

ШС, ЧСМ OCCKOHTaK i НЫМИ [ i j. jl аК, БОСПрОИЗБОДИМОСТЬ рС3VЛЬТаТОБ ИЗМбрСНИй тагл* »/л» /глтчло* ítj ллгтгчлт'пт» пготтттгг тлтт ллл'гт>ат,л'глч гтатттлтт гуаттлтт>т ít^ittitt тлч/ттл тглгчгтт iepiviuivi^ipaivii-1 ^Ullpw IflDJl^nM liykL tuu 1 D^ IV J.d)IUim-И IVVJOV 1JJJ ЛЦГНа, 1 СХпОЛОГИИ изготовления и последующей стабилизации достигает 0,5. 1,0 мК. Однако, абсолютные погрешности измерении этими приоорами в ооласти температур выше репернои точки серебра весьма неопределенны из-за недостаточного знания интерполяционной функции зависимости относительного сопротивления от хемпературы w(ij и значительных погрешностей, возникающих при передаче значении температуры от мер, воспроизводящих температурную шкалу бесконтактными способами.

ВППЛ «

Г» ГЧ /Ч ГТГЧ Л ТГП ТЧ Л ТТТ Т А Г\ /чт^г Г/"Ч т Г « С /Л 1-v* ron >л лл/чл / А ТГ Т П птг A fT ТГТ ГГУ/ЧУЧ ТТ /~Ч "ГТ ГГТГТ Г Л ТГТТТ TTI ТТ1Л ТТ^^ АУЧ

DuviipUFUDUAiiiviuv xervj п ivxux у i pavv^ivxaхриоаххэ^л xvaxv Mjrixbpxxvjjx.íxij,jrauxixxDXj'x xxpxxvjup

ГТ ГТ /Т TT Л /ЧТ^»Л /-v /ЛТТТТ ГТ TX ГТ л-»-» л ГГЛГТТГ ТТГТ^Г» ТТТ Т -Г-» ТТГТП ТТЛ ГЧ АТТА ТЛ» IITAV\ ЛТ^ЧГ 7V4 т-» -г ттттл 1 А А Г\ ^ ГО!

Алл ххис хриспх'хл и ххиредапхх шлшки jd днаиаоипс xcivxxxepaxyp ddxxixc íuwu v^ [¿-J

Таким образом, точность воспроизведения и передачи Международной „-------П/íl ТЗПП „ „. —^ шлошл с дххахха^иххс х tivxxxtpaxyp ui 7ui Ди x~>w v< милчех umid в tici/шлвли pa.5 nnDLrurAxjo TT\/nríiA,í тл о г* ттттттл£> tjT х <т TTOOTTOOAUO upTimit OADOaua пгтотииполгл ТАПШЛМ^Т,

1-1WLILÍ11JUL\-/I.xct J-AJ iVl« LXiSl J^ZíCllíCí^KJ 1ACI riULLVJ A JJ^JWUCUL LZLSL 1 1J ACl 1 Г Al JL\J ZJ\J A V^ I^^LVIUIVIV 1 ра сопротивления до точки затвердевания меди, а в диапазоне 1084 . 1300 °С -использованием в качестве интерполяционного прибора палладии-платиновои тепллопялы ------—j-—.

При подготовке MTIII-90 впервые была сделана попытка классифицирог» птт vn-rvn тгппсы\ттг*т>тттутг п пплт т гч о ггчггтттл тагтипатт nao ттт го пттгггг л fa^x^■ ттч г гт С! С\ ТТТЛГЧТТ Т.аЛ,Т

DaiD /VCipCiXV 1 V^-pflV I^lfV^l, Wlli^lV^DIDCirWJ-H^iV iUinUtLD ШЭйЩШ LVLV^yrv/O, V паридпип Í4^1V1

TT AfA /ЧГГТ TT ГГТТ/* n TT T T I I о TT T T T /Л ГГГТТ Г Г А 1Л A ^ АТ1Г T ТТЛ TT TT-»-4* A ^ ГГА * * A AT T T Г» /-» Л rrt4 А ТТЛ 14 A TT T,T f. ,1 /ЛЛТЧ* xxepaxypnvj*i jj-iivajiDi. деишпеншиь jjauuiw пад xxpuvjjxoivxaivxxi Duv-upuHлзидиши^ 1 и

Л /ГТТТТ О Л Т~Т А Л Л А ТТТТ ТТЛ/-» ^ТГ Л rrrr X Т /-Ч ЛТТ TTITm АТСПЧГ ТТЛ/-» ТТ/Э ГГАПЛ ТТТ ТТТ Т/«Л Т/» «~Т УЧ ТТТ »ТТТ.ТГГ.А т> рр Г7Г\ — xvx1 i i liOtva^ajiw псиилидими^ю ширилил иъы1едиоапии ixaxv ирипцинио ее iiuстроения, так и физических процессов, положенных в основу ее реализации. Этот факт нашел свое отражение в рекомендациях 17-и (1989 г.) и 18-и (1993 г.) сессий ККТ [3,4]. Ка 18-й сессии Консультативного комитета по термометрии была сформирована Рабочая группа N0 1, задачей которой было исследование проблемы воспроизводимости МТШ-90 и подготовка новой методики ее реализации. При подготовке МТШ-90 выявилась неточность соотношений, определяющих зависимость термоЭДС от температуры у платинородий-платиновых термопар. Термопары этого типа используются в качестве рабочих эталонов в

Tiartrx паплттотттт í 1; 1 т 1 ч 11111 1 T.Q1(TTíWo'r\mTi и г» '1111114'¡ 1 • п I T t ] Л л /"1ГЛ/-\ I ■ гл/i п ¿л nwnjri íivp^.u.ci-n'i jjaomvyjja VAVrJun^Mbi i wivinv^jjcii jpr>i м, o oxlti-ljtf i CjlbnwPl ivivpC, ОПреДС"

ППТЛТ ТПГЩЛРТХ IIOUJíinAIIIja ГПМ ТТИП'1'Т1'П1Т

ЛЛШХ luniiuviú JMOlVJLWpWlllMyi iwiVAlXV/jJdX^^Í)!.

TD л i i " ЬГГУТ ^ ^ ^ jj связи с этим, на i / -и сессии ivJtv i оыла принята специальная рекомендация национальным метрологическим лабораториям - провести исследования для определения зависимости термоЭДС от температуры для платинородии-платиновых термопар типа S. Результаты исследовании позволили бы не только определить такую зависимость в соответствии с МТУТ1-90, но и оценить отклонение от нее характеристик термопар. r~\ n /Л I »ЛТТТГГ ТЛ Л Г ТТТ Т -1—T¿>"**"k /Л ГГЛТТТТ ¿л TTTITTtrTTT Т <1-1/3 «"ГГ

-V ^Ч /Л ТТТТ Г* /т ГПАЛГ ГГГГТ'Л Г» ТТ /*Л /-V Г ГГТТЛГ» Т Т II ГП X XT ТТТ Т /-Ч Л' I ^ лттттл тт гтчлтгт» Г\ ГГТТТ Т/" ТТАЛ ТТТ Т л ОТИОТТ ииириппал х&лгхшча, jjic-ivipunwiva и. iviaiiiwxiuv^ipvjcniit;, и. ирисидш i\ псидпшпач

I 1/Л/' ! Т1 о 1 J ' "> \1 , Л t \ I I W (i V ' [ Л 1 ! I .МЛ '1Г\ " »Л I I

JJ JtriOlVXWjp^lljriyi^. A Wi-VIUL^J^CI 1-j' jJLIl .

Необходимость условных температур возникает из свойств средств измерении, которые в большинстве случаев используются при реализации темпераггт r-»~\ it А ту Т1ТТ/-П ттт т тт гт шл А гготто 1Л алч » а 1Л п гзттттттпттт т 71лт т п ттт ir\ л * * АТГМЛ Т,? ТТ 1ЛС}ijpriOjrf mKajiDi И paoivi^pa ^дпппцш l^ivin^pai vpoi d iijripuiviu i\jtin и ya~ диометрии - ленточных вольфрамовых ламп накаливания. Селективность коэффициента черноты вольфрамовой ленты подразумевает условность температу

ГЛ Т Т гр ¿i т» 1ЛЛО ГТТ ТТ АЛТ^П А т"! ТТ TTTTTTQ ДО AT ГТЛТТГТТТТЛТ1

JJD1, 1.4^., D fJ^CU щпиъ I П, UlJUllflV Ui Li'injnUi'i.

Использование условных температур приводит к большим «условностям» значений этой физической величины, особенно, при многоступенчатой передаче размера единицы (а это - тоже необходимость, обусловленная «расходуемостью», т. е. малым ресурсом работы эталонных ламп), и, соответственно, погрешностям измерений. В частности, погрешность у некоторых рабочих цветовых пирометров достигает 35 °С даже при достаточно хорошем знании излучательных свойств объекта измерений. Поэтому повышение точности передачи размера единицы температуры обусловливает необходимость создания эталонных средств измерений, на характеристики которых в наименьшей степени влияют особенности источников излучения участвующих в процессе этой передачи', причем измеримость и наличие контроля за их неизменностью -есть необходимое условие обеспечения необходимой точности.

Современное развитие компьютерно-измерительной техники дает новые подходы к реализации средств измерений, в перспективе позволяя объединить многоканальные измерительные преобразователи, электронные коммутационные измерительные схемы и мощный программно-вычислительный потенциал. Это даст возможность применить в качестве средств воспроизведения и передачи температурной шкалы неселективные излучатели в виде МЧТ, объединенных с одним или несколькими термопреобразователями контактного типа, и компъютерно-измерительной системой, обеспечивающей возможность оперативных измерений необходимого числа характеристик и их контроля; это позволит во многих случаях избежать использования традиционных вольфрамовых ламп, которые имеют ряд принципиальных недостатков. Кроме того, появляется возможность сокращения числа звеньев в ветвях поверочной схемы, использующих условные температуры, что, естественно, будет благоприятствовать повышению точности измерений температуры бесконтактными способами.

1 Можно видеть некоторую аналогию с выбором свойств »термометрического вещества», скажем, в газовой термометрии. Там также стараются подобрать вещество, свойства которого наиболее близки к »идеальным», чтобы затем влияние введенных поправок, вызванных »неидеальностью», минимально исказило получаемый результат измерений.

Целью диссертационнои работы является создание более совершенных высокоточных универсальных методов и средств передачи температурной шкалы контактным и бесконтактным способами. Достижение поставленной цели свя

Г» Г> тч А А ТТ/З/Л А ГГТТ» • Л АТ>Т Т Г» ЛТТТДТТТ1 ГУ А ТТ ГЧ ТТ1 7Т/~» 1ТТТ ТЛ Т 1ТЛ1 ПТТ ГГ Т17 Т» ЛТТ1Л • запи е псиилидим(л/1 йш рсшспил елеД^гиидил. паучпшл виири^ио.

ПТТЛ ТТТ1Г» Л 7 rv W О Т Г/ЛУЛ Т Т A rfT ТТ^* ГГГ4ТТТТ А АТ'Т Т ТТ А ТТ ОITTT Т^/Л* ж" "1—Г /AV\ лт

Т"» Г Т /МЛ Т Т Л А Л ЛТТ А "Г"» А ТТТ1Л (Л А X Т ГЧ ТЧ ТГТ ТЛГ TTV\ ТТТТТТТ ТТТ А Г» ТТ Г» Л'1^ /Л ЛТТТ Т JT Т» Г /ЛЛГГЧ ТТ О ТТ А ТТ лтттт cjDiuup и иииепиоагнае uunudíidia прмпдтЮв iiui/ipucnM мыида передачи таАнтатчпттгттпт! г i т T"'t'! i i г* ттлгтппг nAnoimmj 11 ' \ - "1 . . /л -1-1 1 / \ / > -1 'I1 nürta ттптттг 1 - "'11 - г г ieivju±epai}< рпии ш г\а» i DI е иепилооиваплем r>vjoj.viw/i\nvje ш^радапп jvcuv ixvjjniaivinr>nvi, iais. и иселишалшмм eiiueuvjaivin, разработка структурно-функциональнои схемы и конструкции эталонных

ТЧ К А-1Л ППА » Я ТТ АЧЛ Of X Т Г ТТ ТТ ГГ ТТ А»Л А ТТ ПГТТТ Т>А» «Г ТТ AV4 ЛТ'Т TVN ТТ A ÍT ГТТГ|«Л ТТТ Т Т» Т Т ТТТ А О О С\ О ( ^ -»Л А О viep íeivinepai j pm длл передачи iCjyiüepaijpnvjja шлалш вшшь

ТТТГПЧ 7Т/-Ч ТТТТТЛГ Т А Г ТТ>А Т^ТТТТ ТТТ ТТ А А А Т/» А ГТТЛ ТЛГРТТТ ТТТ А ГТ А Л А т т • лш)К1Щил лип i ai\ i nDiri, iа иселишал.хпшм vuu^uum,

Л Л Г"МЛ А А А Т^Т/- ГЧ » АГГА Ж f ПтТТТТ А АГЛАТ>(Л А А ЛТ7ЛТТАТТТ Т «Т TTTTíT Г» ТТЛОМ АТ^ТТ А ГТЧЛ А Г"ЧЛ А « Г1 ТТТ А Т Г pajpavjvjiiva maitMaiíncv/buiu иис^исчсяил длл aniiapairiu-iipui рамдапии

А ГЧ ТТТТО Г\ Т Т Т Т Т Т А А ГЧ ТТ ГЧ ТЧ ГЧ ГЧ "Ж Т ГЧ ТТ Ч f Ачл Т "Г Т> 1 А ГЧ Т Г ГТ AV4 А' I ' I > АТ ТТТ А ■» ■ ТТ л *л ТЧ ТТТТТТ А ■» Г ГЧ ГЧ ТТ ГЧ т т А ptajiJKioaJJ^iKi vuoAajDaciviun ivit^Di d i utj1 Aajjc i Dcnnuivi ut-jjDnnnuivi jídJiunt а ттттитлтт: T ТДАТпаПОТиПТТ' ч^Дштдш t i y jpbi 5

А Т^ЛТТЛМТТИ T ЛГТ'ГП ТТТ TTA А ТТПЛ ГГА ГТАПЛ ТТТТЛ -»"Ч А Г»-»-к А ^ АТ'А Т ТТ Т ГЧ ТТ Л г А3 Т у Ту- Т Т

14.vii^pmvion i ajibnuv и^июдиссшис paopauu i аппии ivi^/jjrn u jj,cjijoxv/ иц^пли ттгчт^-гготтттаггч/^нптд norvarrorm rvooníono аттчтжтпт тад тгтотлотглrmт V'junixww i CÍOIVIv^J^ci ^¿л^хшпщл i vivinvp'cn.y j/JL>l .

ДЛЯ рСШСНИЯ ПОСТаБЛСННЫХ ЗаДаЧ иЫЛИ ПрОВСДСНЫ ТСОрСТИЧССКИС И ЗКСПС

TTTLTJTLTO TT/->i^TT^iTT/^DQXJTTCr r\r*ur4üOXJXJTLTiCi uo TIPTTATTt ОАО dUTJTT ТтЛПЛОАГА H/íATAnp j-'rilVAS^ii i. C4JÍÍD±1JJ1 V riWV'lV^UJJUliri/i , UV11U1J Ct A i i i JLÍ1 11U XL Vi 1VJ I-Do\J JJCl-Xi.^lXJl lílVJlVlJUl KJ ÍVIVIU^U

Л А T T А ТТТ T Г А T T О ТТТТ1Л АТЛЛ ТТЛ f ЛТТТ1Т1 TIO Г»ТТО ПТЮП rr ATT ГГ А n АГ>А ГТ А УЧ агтл А А Л ( Г»Т«А * С А гр TTTT ¿i ЛТ/'А'ПЛ А ГТ junajionun aiiiipuiwi/iiviaju,i/ijfi rio ancuinoa i^iuiudui u iviaiA/iviaínncvivui u aii~

ПараТа ЧИСЛСННОГО ИНТСГрИрОБаНйЯ, ТСОрИИ ВСрОЯТНОСТСИ И ТСОрйИ ОШИбОК, МС

ТА ТТАГ» А Т ТАГТТЛТТ Т7 АГ^ЛГГТП ААТЧТ ПЛИГГГТ ТПФЛЛ TlO"H А"»Л А Т TTTTI ТТ АХ ГТТТА А'ТАТ ГГАТТТТТЛ/ ТТАГУН Ж О^ТТХТ? i идиD WH^niVi'l 11VJ1 P^l-Linuv 1F1 JJV.OJJJLD laiUD Fioiviv^pvnjfll'i YY C-V i 0\ rV^lJU^i^ nWjJiVia L ifLD ных документов на методы определения метрологических характеристик и об/Ч ri ГГ1Т/*Т Г -«Л ГЧ ГЧХ Г ТТ » ГГ\АГП А ТЧ ТТАИ Г AV4 ГЧ TITYT* ГЧ ' ж ■ г> т /•■(ТЛЛ ■—»V4 т т ТТ ГУ Ч в* ГЧ Т ТТТ Т X Г ГЧ ТТ ГЧ т-г » T-V4 ГЧ т> ГЧ Т т т т гг т т гч ГТ^ L> \ Д* pauu мчи pc^^Jifi laiuo и^шсрспии, a i aiv/ivc пуп иимищи мидслириВапил na ii^jjivi.

Т Т ГЧ Т ГТ ТТТ ГЧ ГТ ГГА ТЧ Т Т г> Т Т А ГТ ГЧ ГТХ ГТТЛ ТТТТТ ТТЛ -*-"Ч ГЧ. гч Т Т ТТТ ГГЛТ1А ТЧ Гч ГЧ Т/" ГТТА ТТ ГЧ Агг^А ГТ ГЧ А ТТ А ТТ* ГГ/~Ч ТТТ А* К ' l iлу чпал пийиопа чСпптл pc-jj'jiiDiaivjD оалл1ичаС1ел d еледу плЦем.

А А ,А АТП Т ТТ Т ТТ ТТААТТАТТАТЧАТТТТ Г Т А ТЧ Т Т А ТГТТТТТЧ А1Л А ГЧ ТТТ ТТТ ТА А ТТ A VyT4. О TTTL. Uí^i pajpauuiariDi л пееледипапш rnjor>io ^rmDbptajmnDiC eiicxvipajinruj i i ti ili"i'i i ii i ч líl Л'1П 'i ii 11111 т .'4 \ i :'in i i i i \ i ¿l'tj'i "i nana TTOTTII 'I' - A . 11 T ; 11 ' 1' I "Л 1Л 1 I '111 I 1 ■ 1"1 1 1 лшшппви, iviepol ri íviei^A передачи leiviiiepai vpnun uuxvajiDi в диапазоне температур 800.1600°С. Основой метода является использование вместо ранее применявшихся температурных ламп - малогабаритной МЧТ, объединенной с контактной мерой температуры - платиновым термометром сопротивления или палладий-платиновыми, или плати к ор од ий-платинородиевыми термопарами; разработано и исследовано новое математическое обеспечение для peaггттп ЛГТТ1ТГ » I /Л ГТЛЛ А (Л 1—ТТЛ г /ЛТГ/ЛТТТТ /т A nv\ О ^ /ЛТ^Г| ГТТГТ ТЛ Т ГЧППЛ ТТ/Ч Т ГТТТ ТХГ ИТ -1-» /~\ /~\ /~\ ТТЧ лгг< лшации прицела íipjmvicricrm/i разраииiаппмл уítuiuimDi/V ívibp d wuidci

-\»Т-1"Г-» T T T T /Л I /-V /ЧТ г ГТГ»1Л /-»ггл /ЛТТТТ /А Т Т ТТ /м-! />-*"-\ ЛТТТТ (Л Т Т /1ЧГ /ЛИ -Г /-V ТТ ТТ ТТ ГХ АТТ Amr* ТТА> » Л1Л ЛТТТТТ1

CT В i-i и i iBCnrujH ниверичпии ^лсмии длл ърсДСиэ потсрсша*! температуры. Их применение упрощает процедуру и аппаратуру термо

Г ГТГХГЧТ ГГАТТТГГЛ/ \ rA^rt^ Г\ ГТ Атл ГТГЛТТ ЛА\Г1ЛПТТ

ГТ1Л А Г» А ТТЛТТТ T ГЛТЛА ГТАТЛ ТТЛ * АТТЛ1Л ТТТ ТТТ T ¿ü TIA А TTO ТТ/~\ ПОТТТГП Л Т r¿U ТТ Т ГА Г\ ГТ1Л Ü ТТЛ ТТЛ ТТТ Т ГТ ТТОТ1 проведены экспериментальные л^^лСдивапил v д^шл» ^ир^м^'^ппл ствительных характеристик процесса передачи размера единицы темпе-paíypíM при помощи разраоотанных эталонных мер и метода, доказано,

ТТ ТГ\ ГГАтЛГТТиАРТТ ГТЛ1ЛАГ1П1П1 Ü ЛГТ/OOOtIUAHÍ ТТТТОТТООПиЛ r»TTTT-VTy-OTTO о

ЧЮ iiOí peiiijulxJC ib 11СрСДс1ЧИ В умоапЬиш диаиаоиш/ х vívhiv/jjcíxj JJ и

1 С о j - ~ ¡ja^a, разработаны рекомендации по применению и дальнейшему совершенствованию эталонных мер на основе МЧТ, совмещенной с термометром сопротивления, с термоэлектрическими термометрами, а также по совершенствованию Государственной поверочной схемы для средств из-мтения трмпрпятл/пы

-.г----"-----1-

1 п.ттттто гт/лгг* 7ттйтт1гт ту -тд-т^п ГЛРТЛИТ 13 Р ИР1 м\1ПТиИУ Р

I и^т^птгттллг^лл пттоттатттгл ТТАт ШйИЧТ ТЛ7 АОТ ГТК ТП^СП П ЛАЛТЛПТ п л гтат ГТ/ЛТТТТ*У АО практическое значение получепптл. p^ovjioiaiuD ^и^шш о ^лдушщил ^ результатах:

Уменьшение погрешности передачи размера единицы температуры рабочему эталону в 1,5-2 раза для диапазона температур 800 .

1 /ЛЛ 0/-Ч юии

Показана возможность уменьшения погрешности передачи температурной шкалы за счет сокращения числа звеньев в передаче от

Государственного первичного эталона до рабочих средств измерения температуры в 10 - 15 раз. ^ /ЛА ТТ О ТТГ Г ГГ Л TV Т Т ГЛТ^О тт/>ТТГТГ Т Л /~\ Л ТТЛТ

О^Дапш nuDDic- 7 l ajiunriDiC ербдеиэа нимсрсшш leivuiepaTypbí, позволяющие без применения «условных» температур в указанном диапазоне осуществлять передачу размера единицы температуры на лю

144-1(1 (1 , гтлл ^ л ,1,1 ^ л | - ^ ^ U оом ¡víl i дологическом уровне в соответствии с л осударственнои пове

ПЛТТТТЛТ1 /TvairAII ТТГТГГ АПОТШТП TIOlfaríartiríT ÍTTQM Ап mr г ричлеигт e/veivieíi-i длл ереде i d i-ioiviepejcii-iyi leivniepai}'рЫ. T T-r-r-Ч S~\ ТТТАТТ Г» I I /~\ ТТ/-Ч TTT МЛ А 1—Г Г\У> /Л ТТЛТ1Т * ТГТТТТТТТТТ Т rTTÍiVX (Л rr-Y Г"»Л Т Т АТЛ | Г\ А X г

J арищьпа процедура передачу! еднпицш Jeivinepai jpi>i ui ue^дарственного первичного эталона единит ты температуры, уменьшены

ЧЧЛЛ ' 4 (1' 1 '14 ЧЛ /14' I I II ' Ч I I 14 íí П (Л 4(11 I 11(1 - 4 -1 / \ ( I ГПЛ( 1 Г Г М Ч < ЧЛI I íf/VrnnrraTTn П/ЛП» ГАЛТ/ТТАЛТ^Г

1рУДеЮС11рС11Г>1 ПС1 HpVJDeAVnjae J1UH 11рчл|,ед}1, у Vipcirn^nci DUOLVJLW/JLVnWe/ 1 d

ГТАГТПГТЛТГТГГГ I I ИЧ'.Л! 1 I I /14 ■ 1 I '1 М :' 41 (И 1 1 1 II 1111 '111 14 II цилол^днл ene i eivi d. i глчеелет иш p^mnuvm oci «vi jrioivienenj'jL/i ипдиой

ШГПТТ! ITTTV ЛПАИ/Vrn ^Т<1ПППТТЛТ1 Я*аПТТ д^олопв1л voeírieir) j jiajivynjnwi'i iviepoi.

При решении основных задач, определяемых целью настоящей работы, были рассмотрены следующие вопросы.

U ТТ/ЛУЧ Г» /"Л т"т Т-1 ТТЛ Т* ГГТ1 /Л ТТТГП Т-ИЛ ЛГТП ГТГТП т TIA (Л Г» О ТТГ Y -»—V А ТТ Т ТТГТТТ Т /"Ч ТТГ-»-Ч ТТЛ Г /Л "Г ТГ /Т/Ч» ГТ Т /"Ч и nCjjDuw клапъ ацпп iipuanajmoKi|jui5ari£>i раоличпшс иримсалсмшс

ГЛ'РЛ'ГГЛТТТГТ ТЛ ЛГ>/-> ITAinnr» ТТ » ттт Т ГГЛ^ЛГГЛГГТГ ТЛ» 1ТТЛ1ЛЛТЧ ПЛТТЛГТ ТТТТ'Л ГТТ т з íajiutinDic ередеиэа и мешдш Передачи leiviiicpaij'privjw mivajiDi. ^хееледивапш основные требования, предъявляемые к свойствам и характеристикам методов и средств; на базе этих исследовании сформулированы критерии оценки и основ

ГТ1 та Л'Г1ЛЛ ■ I -'Г-Л чч I 11 1,4 /1 /1/■!4111 4 /41/41 I I 1 1 .'4 11/ 411/411 Л ( I 1 1 1 II /.114/1/1 ' 11 11/41 '14 41 Ч /Л I 1111\ 11 4 I / 114 1 1 '1 /4 1 11 W414/1 nDie v ip v iv рпше* ^ич/ l aoj i дшщн v nuDun j nriD^jjvcuiDnuH ланиппии Lviepm xeiviiiepa туры (УМТ). Результаты проведенного анализа использованы для постановки

I */11 1 I -14 /ЧЧЧ 1 Т 14* '4/1 1/111 '111 'II I I ; 1 ,", I I I I I V 11/1 d i .Л "1 /41 И I I 11 i'l j\eíhi\.pe inDi/v оадап Дсишп^пшпл гтее.леде>г>ап*1М.

X) 11' I' / "1 1"! (1 "l 1 ' Ч II I! '1 4 11(1(1 ( 114' 1' 1'1 1 I I I I I 11(1/1 4(1 '1 /111 >1111 1 1 « (1' I' Í 4 "II I / 1 I 1(4 1 I 1 - I 1 I I ■ 1 "11 ' I I 11' 1/1 ТТТ ТТТ т 17 jlju DjLe/pvjri uiane Диееер i ацни Ш/^лъдивапо! viе гиДо! егцепл.*! пол^ча1ышпшл характеристик МПТ, разработана программа и методика расчета коэффициента

I Т (1I 1 / v I -1 ! M/V1:1'1U ППИЛ/ТАиаДИДАГЛ Г!Д I Т '1 г» Г ri'TVl Л 1 5.-/М 11.-14 (-1Г Т 1Г1171 J I J4 TI11 !/Л 11 I ¡1 ¡V4 тз

Iv^rlvJ 1Ш IHU^VJirJl il^riiHVll/IVlVlVl V iriliu V J IV IVIVi XVUlllVpWIIlVJI U, lljJirlVJ lvl-UjflVJÍJ,Vi V O процессе температурного поля, обоснована эффективность использования выбранного метода и возможности применения разработанной программы в ре

111(1111411 1 I .V144 (1 4(1(4111(1(11.-111- 1414 TTfTTT 1 Í 14 1 1 11 ( 14-1 I I I 1 I 1(1 VI(1'11 ' "I 1'(Ч1'1Ч 1 / 1 11 /1 II 1 1(11 I I I /I 14 11 / 1 '1 ■ Т !.' 4 4'1 шел jkini ívieipvjjiui утчеелил. задач. т.хргшедеплше peoj Jidí ai di ераопешал раеечмтага

ТТТ TV О TTOTTÛTTTJTr " I~/1 I irmu M ,'.Л 11'ГП 'II II I I Л I II I IJI I'l^Il l'.ll"\-T- - I <1 W l'I" ГтЛЛТТТТТ Т1АЛТТ -1 - /1 /-| 1~1 ,4 - . - . . . T /1

Hoi/v jricii^xinri v jKoi i^pciiviv^ri i cumnoi.vin i ikj+x i t nyaorvioilOCTb TQGpQTH4G~ ских предпосылок, положенных в основу алгоритма разработанной программы.

1 11 / А' I -1 »I 1 I I 1 / 4' I'll /1 (~Ч-1 -11 /1 ПТТПП1 I -111 ;1/»/11Л'1Ч11 II II I I WMUl 11 1II/H 11 I '\I-/1III"1IA1 11 I 111 l'1'll 41 III , , , I i /1 lJJV^lD/l Y\ LJD^p \CLJ\ 1 JiaDDl llUVDTlJLUVrLDi Л\ЧЛ i^pfl IVi^rj L CU I DnjDlM исследованиям двух типов УМТ с параметрами, удовлетворяющими сформулированным критериям - это УМТ, выполненные в виде МПТ, объединенной с выЛ Л«-\ ^ Л-»-ч г-.'^ч , ч Л Л /"D Т/^Л л-»"»

СОКОТсМиСраТурНЫМ TCpMOIvlcipOM СОирОТИБЛСНИЯ й - С ТСрМОЗЛСКхрйЧСскими термоме 1рами ±±оказано, что исследованные ирииоры ооладают параметрами, необходимыми для решения поставленных задач! результаты ис

1 ' 1 /Л -1141111111111 I - / 1 "I III I ll/l-l' 11 il ! II 1/4 I I /1 l-lll/lll-I- - I 11 I /1 ' 1 ■ /1I1II-I-.-1IIII.--1 I 1/1|--1'1,1II1I I/l/l'Il I ! 1.111/1 -I.il I I I wi^uoannn RUJinn^iiiD^nnu пидш^/лдоол члтп/иъпуи/ nui jjçmnv^io и^р^Дапх! температурной шкалы по сравнению с вольфрамовыми ленточными лампами.

О ТТО ЛТ1ТГ/Л ЛГГГТ Л /ГГ Т ! Л ГЧГ»Л «•АТТТ^ТТТТО/Т Л L) 1 /МТПГТТ* СП ТТТ МО ГГГТ/Т ТТЛГТАГТТ П/ЛТ)Г>ТТТТГГ т> ju чаиш^иа, ivi-LJL, ^иомсидсппал \j uinjiLiviajir>ria длл ишилюиоапм а

ГТТТП ТТЛГ1 ЛГТЛ ППЛ Я Г ТТ Г» T-IT г»-» ТТЛ 1 A Q Л 1 А О А О ТТЛ ПА ТТТ т.» л т»о f Т ТТТГГЛ»> ТТ Л т-г /ТТГТТ Л ТТТ ТТ ТТТ ГТ1ЛТТ

Диаплэипо îtivnitpaijp Ди iuot-iu7u пс шлсли i\aiv мгн&риилтицухипптх! при /мл 1Г1 /~\ Л »—/-V г T rv т> Л ТТ /ТТТТГ ТТТ /ТТТТ Т OA ТТЛ ТТ Т/ЧЛ Г /■ А Л ТТЛТП Л Т*Т Л ТТЛ ТТТТ г™\ ПГ ТТ TTTTi" А ТТТ Т Г/« А т т uujj, cuv^iipuFi^ouAUiii^Kii'i ivi i 11 n\j и ivajv vptM^iDU передачи лии итчалш липллл£-\г"» ¿-ллл л T r% л-»^ л rrr Л

ТаКТНЫМ й О С С КО КТаКТНЫ M CîIOCOuaMIï, ООССПСЧИБаЯ ПСрбКр ЫТИС На СТЫКС ПрИНтттлтттхо тти i:rr\ noorrmTtitrv AiûTArrAD олрттпАтюоа ттоиттхсг d г*глглп^тэот^нгтэтттт г» ло лгтг\аттлгга L^rilli-lCU xuiivy petOJ ИГА "Li AUX/V 1V1W J> VAJ'W L JLJW IVI JJi'liil V^ ууир^д^л^ нием.

14 /TiTT rpf-\ гр ivit.jl , совмещенная с i j i , также оиеснечивает снижение погрешности передачи температуры и эффективна в диапазонах! до 1300 °С - в случае применения палладий-платиновых термопар, и до 1600 °С - в случае применения гита

А1Л Л ТТТТЛТЧТ 7Л7 TÛTVÏ ГЛПЛ1Л

ТТТТТ/МЛА ТТТ ТТ Т Т—Г ТТ А ТТ ITTA1Л Л ТТТТЛТЧТ 7Л7 TÛTVÏ ГЛПЛ1Л imiupuдym-iuiaiипи^fuд^WDDIA lepjviuiiap.

I ) r> ATl» ГГТАТ1 /~\ ÏYÏTTT TTt> АГ» A ГТАТТ A ^ Г-» А1"Ч ГТ A ТТТ ПТАТГГТТ ТЛ7 Ц-Ч AAT Г ТТТ TO"TA Г» т Г Л ТТ Л TTA ТТ А ТТ А А ТТЛ TI Т/* А jj ■эаллл^юяидм ириосдсп ииоир uvjjiy icnnDiA pcjjjiDiaïuc n ^дслада hj ицепла с точки зрения научной и практической ценности, представлены предложения по дальнейшему совершенствованию созданных УМТ и перспективы развития пг ТГТАТТТТЛТТТТАТТ АТ1Т Г

OBlIlVJJJLJri&nriUW JjaUUlDl.

X—J О АА ТТТТ ТТХ Г ПТ ГТТ А А ГТ T'A ГТ ЛТТО m ГТА ТТТ ТТЛ Л Л Т Т Л П ГТТ T ¿i ТТ л гт л -\ Т/* А ТТ Т Т ГТ ■ i ia оащш) DDinut4iw utnuDriDi^ nOjiv^yivurii'i/i.

А /Т /1-1 ■ /'i - i i i/i>-\/i i m i il пи . i'i /-411 . 1 -1 ■ 1 111 i/i i** i им/и -11 i /1 iii.il/i--ii -i .ni 111 iii-i. i /.i-i,-ii~-i-i~iii -I ; v 1 и,л iwviu^pai)'jjnuri mRajmi ^ nviiuJiDouDaai-ivivi 1 \jojid но-неселективной УМТ на основе МЧТ; объединенной с высокотемпературным термометром сопротивления или термоэлектрическими термометрами; разработанные структура и конструкции спектрально-неселективной УМТ для передачи температурной шкалы контактным и бесконтактным методами в диапазоне 800. 1600 °С на основе МЧТ, совмещенной с ВТС

ИЛ*! А чУ X ,

ЛТТОГТТ/'П AA/TTOUTTarATTTTTV 11/11'I'"V |Л1 ! I TI ,'Ч/1'['1 1 гтат\а ТГОТТТТ T¿1 % ( r¡ 'l't'\ ' »1 I] м тптсо гтт т Л

0u,vrj J\Cl 11VJ1 peU-lIlVJV 1 J-1 J^iVI I l^pci 1 V P' IWFI LU Í\CU 1 DI v помощью вольфрамовых ленточных ламп и с использованием У MTi

-f \ Л о Л /ЛТ^Г» ТТГТТ ТЛ Д Г ТТГТТ^П г-г Л ДГ OTIO* * ЛТ1ГТГГ ГЧ /-» ТУ А ^ ЛЛТТЛТГАТТТТЛ 1Л Г» ЛТТА^П Т/*/Л раЗраииiаппше же ivj/j,jni4.a и шсисташчеелие ииь^исчьпиь раечекг лиэффициента черноты NÍ4T, обеспечивающие оптимальное использова

1 I II AmrnniTljArr ' I<1 "Т / Л I I I 1 / 1 l' I \ 1 :'1ГЛ I I т-> t"/*0 TTO АТП C\ < 11 'Л /1 ' I Jl'l '11 <1 t I /л ,.л 11 <1 I 1 II '1711 III nne uiirisannufi лсишппии iviepm о лач^ю^ ^редсюа и^р^дачи leivin^pa.

Т1ЛИЛГТЛТТ ттттгптгтт* i урп^лм UAÍ\CIJ 1 DI.

I lili - TTT ' ¥1 » -'.■ ' 1 I ¥¥/.,. TTA ГТЛТ1 Л I ГГГГТ A 111 I 1 ^ AnA TITTAIT \ /" Д Д" ! " ir* А УГАТГТ.П ГГА I'l'l ,11 ¥ I ■ I íl ll'll ¥ jjCojji-dícíjldi ы^^лъДО&агтп ycL^ycLW íanni/n j iVx j. *i идопла huí pcmnutiw

ГГ01ЛйТТПГТТ1 ТОЛ ГГТЛ1ЛПТ\ Г1ЛТТ,~\ТТ ТТТТЛОТТГТ ГТ1ЛТТ ГГЛТТЛГГТ ОАППТТТ1ТТ АТАТГ Л f апг Г П A AA

Лгпп ТТТГ Г\ I A At 7 ТТА1Л íTT^r-1 ЛПТГ /~N IT TT /Л Г» АПТТАГ» А* Г А TT eicFii-i e i и^дй|Л/Юьппии нивсричпип ^лшин.

Материалы диссертационнои работы опубликованы в десяти печатных трудах (из них в двух - без соавторов).

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы измерения тепловых величин», Матвеев, Михаил Семенович

Результаты работы внедрены в составе Государственного эталона единицы температуры во «ВНИИМ имени Д. И. Менделеева».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований в диссертационной работе дано решение актуальной задачи, имеющей существенное значение для обеспечения единства измерений и повышения точности в процессе передачи температурной шкалы в высокотемпературном диапазоне.

В работе рассмотрен подход к решению проблемы создания новых более совершенных средств и методов передачи температурной шкалы, сочетающих возможности как контактных, так и бесконтактных способов измерений. Наибольшую важность эта проблема приобретает в диапазоне выше 800 °С, там где передача осуществляется главным образом вольфрамовыми ленточными лампами с использованием шкал «условных» температур, имеющих много ограничений в применении и, в ряде случаев, ведущих к весьма большим погрешностям передачи. Рассматриваемый подход заключается в создании, исследовании и математическом обеспечении новых универсальных мер температуры, основанных на использовании малогабаритных моделей черного тела, совмещенных с чувствительным к температуре элементом (или элементами) в виде термометра (термометров) сопротивления или термоэлектрических термометров, которые позволяют осуществлять контактные измерения температуры, а излучатель в виде МЧТ - бесконтактные измерения.

В работе обоснованы следующие выводы и положения.

1. Разработаны и исследованы новые универсальные эталонные меры и метод передачи температурной шкалы в диапазоне температур 800.1600 °С. Основой предложенного метода является использование вместо применяющихся температурных ламп - малогабаритной МЧТ, объединенной с контактной мерой температуры - платиновым термометром сопротивления или палладий-платиновыми, или платинородий-платинородиевыми термопарами;

2. Разработаны и исследованы алгоритмы и полное математическое обеспечение для реализации процесса применения разработанных эталонных мер в соответствии с Государственной поверочной схемой для средств измерений температуры. Их применение дает возможность упростить процедуру процесса и аппаратуру терморегулирующих устройств при сохраняющейся точности передачи размера единицы или повысить эту точность;

3. Проведены экспериментальные исследования с целью определения действительных характеристик процесса передачи размера единицы температуры при помощи разработанных эталонных мер и метода. Показано, что погрешность передачи в указанном диапазоне температур снижена в 1,5 - 2 раза;

4. Разработаны рекомендации по применению и дальнейшему совершенствованию эталонных мер на основе МЧТ, совмещенной с термометром сопротивления, с термоэлектрическими термометрами, а также по совершенствованию Государственной поверочной схемы для средств измерения температуры.

5.Уменьшена погрешность передачи размера единицы температуры рабочему эталону в 1,5-2 раза для диапазона температур 800 . 1600 °С. Показана возможность уменьшения погрешности передачи температурной шкалы за счет сокращения числа звеньев в передаче от Государственного первичного эталона до рабочих средств измерения температуры в 10 - 15 раз.

6. Созданы новые эталонные средства измерения температуры, позволяющие без применения «условных» температур в указанном диапазоне осуществлять передачу размера единицы температуры на любом метрологическом уровне в соответствии с Государственной поверочной схемой средств измерения температуры.

7. Упрощена процедура передачи единицы температуры от Государственного первичного эталона единицы температуры, уменьшены трудозатраты на проведение этой процедуры, устранена возможность появления систематической погрешности за счет изменения индивидуальных свойств эталонной меры.

8.Разработанные УМТ целесообразно использовать в качестве интерполирующих приборов при воспроизведении контактными и бесконтактными способами части температурной шкалы, и средств ее передачи, как в высокотемпературном диапазоне, так и в более широком. В частности, как для температур, где основной мерой передачи служат температурные лампы, так и для температур ниже 800 °С.

9.УМТ с платиновыми термометрами сопротивления, несущие и защитные элементы конструкции у которых изготовлены из таких материалов, как, например, сапфир, алунд и т.п., допускают применение до температур 1600 - 1700 °С. Для более высоких температур необходимо изготовление полостных термометров с чувствительным элементом из иридия, рения, вольфрама или других металлов (сплавов), термометрические характеристики которых при таких температурах удовлетворяют необходимым метрологическим требованиям.

10.УМТ с палладий-платиновыми термопарами позволяет осуществить аппроксимацию термодинамической температурной шкалы и ее передачу в диапазоне от 961,78 до 1300 °С с погрешностью не более 0,5 °С, что лежит в пределах достижимой точности измерений термодинамической температуры. Воспроизводимость зависимости термо

ЭДС от температуры в диапазоне 961,78 . 1300 °С для палладий-платиновых термопар лежит в пределах ± 0,2 °С, что лучше воспроизводимости МТШ-90 в этом диапазоне температур. При применении вместо палладий-платиновых термопар - платинородий-платиноро-диевых верхний предел температурного диапазона использования УМТ с термоэлектрическими термометрами расширяется до 1600 °С.

11 .Использование модели «черное тело» обеспечивает высокую точность градуировки термоэлектрических термометров с помощью пирометра, что позволяет осуществить широкое применение УМТ с термоэлектрическими термометрами в качестве эталонов и прецизионных средств измерений для передачи единицы температуры в диапазоне 800. 1600 °С.

12.Основным направлением дальнейшего совершенствования данной эталонной меры представляется создание комплексного прибора, который включает в себя как основной элемент излучающую полость, объединенную с несколькими термометрами сопротивления или термопарами, возможно более высокотемпературными (например, пла-тинородий-платинородиевыми), и достаточно малогабаритный (и, соответственно, - малоинерционный и маломощный) нагреватель с цифровой системой регулирования и измерения термоЭДС (АЦП + интерфейс + связь с ПЭВМ + программное обеспечение расчета и регулирования температуры).

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на:

- Европейской научной метрологической конференции «150-летие ВНИИМ имени Д. И. Менделеева». С. Петербург, 1992 г.;

- 18-й сессии Консультативного комитета по термометрии. Севр, 1992 г.;

- заседании рабочей группы N0 1 Консультативного комитета по термометрии. Теддингтон, 1994 г.

- 19-й сессии Консультативного комитета по термометрии. Севр, 1996 г.;

- 6-м Симпозиуме по температурным и тепловым измерениям в промышленности и науке (ТЕМПМЕКО-96) Турин, 1996 г.;

- научном семинаре в Национальном институте метрологии Франции. Париж, 1996 г.;

- 7-м Симпозиуме по температурным и тепловым измерениям в промышленности и науке (ТЕМПМЕКО-97), Пекин, 1997 г.;

Основное содержание диссертации, ее результаты, выводы и рекомендации опубликованы в 10 печатных работах.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Матвеев, Михаил Семенович, 1998 год

1. ГОСТ 8.558-93. Межгосударственный стандарт. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерения температуры.

2. Rapport de la 16e session de Comité consultatif de thermometrie: Document BiPM, 1987, p.18.

3. Rapport de la 17e session de Comité consultatif de thermometrie: Document BIPM, 1989, p.5.

4. Rapport de la 18e session de Comité consultatif de thermometrie: Document BIPM, 1993, p.4-5.

5. H.Preston-Thomas. The International Temperature Scale of1990, Metrología, v.27, 3-10,1990, p.107-112.6. .Supplementery information for the ITS-90//Document BIPM.1. Paris, 1990.-160 p.

6. Киренков И.И., Метрологические основы оптической пирометрии, M., 1976, 140 с.

7. Waters W. R., Walker J. H., Hattenburg A. T. The NBS scale of radiance temperature calibrations. J.Res.Natl.Bur.Stand., 1987, 92, 17-28.

8. Mielenz K. D., Saunders R. D., Shumaker J. B. Spectroradiometric determination of the freezing temperature of gold blackbody. J.Res.Natl.Inst.Stand.Technol., 1990, 95, 49-55

9. Mielenz K. D., Saunders R. D., Parr A. C., Hsia J. J. The 1990 NIST scales of thermal radiometry blackbody physics. J.Res.Natl.Inst.Stand.Technol., 1990, 95, 621-628.

10. Datla R. U., Stock .K., Parr A. C., Hoyt С. C., Miller P. J., Foiikai P. V. Characterization of an absolute cryogenic radiometer as a standard detector for radiant power measurements. Applied Optics, 1992, 31, 7219- 7225.

11. Fisher J. Jung H.-J. Friedrich R. A new deteraiination of the freezing temperature of gold relative to that of silver by radiation thermometry. Temperature, 1992, 6, 53.

12. Hattori S., Fujihara Т., Sakuma F., Hishikari I., Shimizu Т., Kitazawa M. Blackbody furnace with estimated effective temperature. Temperature, Its Measurement and Control in Science and Industry, 1992, Vol.6 Part 2., 837842.

13. Martin J. E., McEvoy H. C., Fisher J., Stock M. Comparison of NPL and PTB silver and gold point black bodies using an absolute spectral radiometer Temperature, 1992, 65, 9.

14. Ohwada Y. A calculation of the temperature variation along a cavity wall. Temperature, Its Measurement and Control in Science and Industry, 1992, Vol.6 Part 2., 913-915.

15. Lei Fu, Fisher J. Characterization of Photodiodes in the UV and Visible Spectral Region Based on Cryogenic Radiometry. Metrología, 1993, 30, 297303.

16. Чистяков В. А. "Некоторые методические вопросы аттестации излучателей в виде моделей абсолютно черного тела", Измерительная техника, 1994, 12, с.33-34.

17. Ohno Y., Cromer C. L., Hardis J. E., Eppeldauer G. The Detector-based Candela Scale and related photometric calibration procedures at NIST. J. of the Ilium. Engng. Soc., 1994, Winter 89.

18. Zhang Z. M., Datla R. U., Lorentz S. R., Tang H. C. Thermal modeling of absolute cryogenic radiometers Journal of heat transfer. 1994, 116, 993.

19. Fowler J. B. A Third Generation Water Bath Based Blackbody Source. J.Res.Natl.Inst.Stand.Teclinol., 1995, 100, 591.

20. Fowler J. B., Dezsi G. High accuracy measurement of aperture area relative to a standard known aperture. J.Res.Natl.Inst.Stand.Teclinol., 1995, 100, 277.

21. Sakate H., Sakuma F., Ono A. Observation of A1203 melting and freezing plateaus using a cavity-type tungsten crucible. Metrología, 1995, 32, 129.

22. Battuello M., Ricolfi T., Wang L. Realization of the ITS-90 above 962 °C with a photodiode array radiation thermometer. Metrología, 1995/96, 32, 371378.

23. Fisher J., Friedrich R., Stock M. Accurate calibration of filter radiometers against a cryogenic radiometer using a trap detector. Metrología, 1995/96, 32, 509 -513.

24. Stock M., Fisher J., Friedrich R., Jung H.-J., Wende B. The double-heatpipe black body: a high-accuracy standard source of spectral irradiance for measurements of T T90. Metrología, 1995/96, 32, 441-444.

25. Tsai B. K., Johnson B.C., Saunders R. D., Cromer C. L. Comparison of filter radiometer spectral responsivity with the NIST spectral-irradiance and illuminance scales. Metrología, 1995/96, 32, 473-477.

26. Fisher J., Gustchwager B. On the calibration of infrared radiation thermometers against heatpipe blackbodies at temperatures below the freezing point of silver. Proc. of Tempmeco 96 in Torino, 1996.

27. Gentile T. R., Houston J. M., Hardis J. E., Cromer C. L., Parr A. C. National Institute of Standards and Technology high-accuracy cryogenic radiometer. Applied Optics, 1996, 35, 1056.

28. Jung H.-J. On the determination of the thermodynamic temperature of high temperature black bodies via ITS-90 or alternative methods. Proc. of Tempmeco 96 in Torino, 1996.

29. Sakate H., Sakuma F., Battuello M., Girard F. Intercomparison of radiation temperature scales between NRLM and IMGC from 420 °C to 1085 °C. Proc. of Tempmeco 96 in Torino, 1996.

30. Sakuma F., Kobayashi M. Interpolation equations of scales of radiation thermometers. Proc. of Tempmeco 96 in Torino, 1996.

31. Чистяков В.А., Долгих И.И. "Методика аттестации и поверки образцовых излучателей в виде моделей абсолютно черного тела в диапазоне температур от -50 до +2500 °С", Измерительная техника , 1997,12,.

32. Ricolfi T. Girard F. Precision radiation thermometer for the realization of the ITS-90 above 962 °C. Proc. of Tempbeijing '97 in Beijing, 1997.

33. Sakuma F., Ishii J., Kobayashi M. Development and calibration of InGaAs radiation thermometer. Proc. of Tempbeijing'97 in Beijing, 1997.

34. Sakuma F., Sakate H., Johnson В. C., Gibson C., Machm G., Ricolfi T., Battuello M., Fischer J. International comparisons using round-robin radiation thermometers organized by NRLM in the last four years. Proc. of Tempbeijing'97 in Beijing, 1997.

35. Куинн Т. Температура, M.: Мир, 1985.

36. Buckley H. On the radiation from the inside of a circular cylinder. Part II. Phill.Mag, 1928, 6, p. 447-457.

37. Buckley H. On the radiation from the inside of a circular cylinder. Part III. Phill. Mag, 1934, 17, p. 576-581.

38. Gouffe A. Corrections d'ouverture des corps noirs artificiels compte tenu des diffusions multiples internes . Rev.Opt., 1945, 24, p. 1-10.

39. De Vos J.C. Evalution of the quality of a blackbody . Phisica, 1954, 20, p.669-689.

40. Edwards D.F. The emissivity of a conical blackbody . Engineering Research Institute Report 2144-105-T, Univ. of Michigan Press, Ipsilanti, Michigan, 1956, 18 p.

41. Sparrow E.M., Albers L. U., Eckert E.R. Thermal radiation characteristics of cylindrical enclosures . J. Heat Transfer, 1962, C84, p.73-81.

42. Sparrow E.M., Albers L. U. Apparrent emissivity and heat transfer in a long cylindrical hole. J. Heat Transfer, 1960, C82, p.253-254.

43. Sparrow E.M., Jonsson V.K. Radiant emission characteristics of diffuse conical cavities. J.Opt.Soc.Am. (JOSA), 1963, 53, p.816-821.

44. Lin S.H., Sparrow E.M. Radiant interchange among ourved specularly reflecting surfaces-application to cylindrical and conical cavities. J. Heat Transfer, 1965, 87, p.299-307.

45. Quinn T.J. The calculation of the emissivity of cylindrical cavities giving near blackbody radiation . Brit. J. Appl. Phys., 1967, 18, p.l 105-1113.

46. Campanaro P., Ricolfi T. Effective emissivity of a spherical cavity. Appl. Opt., 1966, 5, p.929-932.

47. Campanaro P., Ricolfi T. Radiant emission characteristics of a nonisotermal spherical cavity. Appl. Opt.,1966, 5, p.1271-1273.

48. Campanaro P., Ricolfi T. New determination of the total normal emissivity of cylindrical and conical cavities. JOSA, 1967, 57, p.48-50.

49. Fecieau M.L. The emissivity of the diffuse spherical cavity. Appl. Opt., 1968, vol.7, No. 7., p.1011-1014.

50. Nicodimus F.E. Emissivity of isotermal cavity with gray lambertian walls. Apl. Opt., 1968, vol.7, No7, p. 1022-1026.

51. Sparrow E.M., Heinich R.P. The normal emittance of circular cylindrical cavities, Appl.Opt.,vol.9, No. 11, 1970, p.1517-1521.

52. Bedford R.E., Ma C.K., Emissivities of diffuse cavities : Isothermal and nonisotermal cones and cylinders: I, JOSA, 1974, 64, p.339-349.

53. Bedford R.E., Ma C.K., Emissivities of diffuse cavities : Isothermal and nonisotennal cones and cylinders: II, JOSA, 1975, 65, p.565-572.

54. Bedford R.E., Ma C.K., Emissivities of diffuse cavities : Isothermal and nonisotennal cones and cylinders: III, JOSA, 1976, 66, p.724-730.

55. Berry K.H. Emissivity of a cylindrical blackbody cavity with a re-entrant cone end face, J.Phys.E., 1981, p.629-632.

56. Ono A. Apparent emissivities of cylindrical cavities with partially specular conical bottoms, TMCSI,5, 1982, p.513-516.

57. Hattory S., Ono A. The effective temperature to express of radiant characteristics of non isothermal cavities. TMCSI, 5, 1982, p.521-527.

58. Касаткина О.И. Абсолютные прецизионные источники излучения на основе черного тела, Обнинск, ИЦ, 1974.

59. Излучательные свойства твердых материалов: Справочник под редакцией А.Е. Шейндлина. М.:Энергия,1974.

60. Crovini L., Actis A., Fernicola V. On the behaviour of Platinum Palladium thermocouple from 600 °C to 1300 °C : Document CCT // BIPM. CCT/93 -17.

61. Певзнер В.В. Прецизионные регуляторы температуры. М.: Энергия, 1983.

62. Походун А.И., Матвеев M.C., Моисеева Н.П. Стандартная функция платинового термометра сопротивления при температуре выше точки затвердевания серебра. «Измерительная техника», 1993, 9, с.39-42.

63. Pokhodoun A.I., Matveyev M.S., Moiseyeva N.P. Determination of the Resistance Ratio for a Platinum Resistance Thermometer above the Silver Freezing Point. Rapport de la 18e session de Comite consultatif de thermometrie: Document BIPM, CCT/93-08.

64. Marcarino P. Intercompariso of Temperature Fixed Points. BCR Project MTR -137. In: BCR Information Series: Applied Metrology, (Commission of the Eroupean Communities, Luxembourg, 1994), EUR 15875.

65. McEvoy H.C., Raven K.M., Pokhodoun A.I., Matveyev M.S. The International Temperature Scale of 1990 above 962 °C //Report of Theme 26. NPL UQ,VNIIM Russia,- 1995.

66. McEvoy H.C., Raven K.M., Pokhodoun A.I., Matveyev M.S. NPL-VNIIM intercomparison of tungsten ribbon lamps. Rapport de la 19e session de Comite consultatif de thermometrie:Document BIPM, CCT/96-21.

67. McEvoy H.C., Raven K.M., Pokhodoun A.I., Matveyev M.S. NPL-VNIIM intercomparison of tungsten ribbon lamps. 6th International Symposium on Temperature and Thermal Measurements in Industry and Science, Torino,Italy, 1996.