Высокоэффективные комплексные методы контроля и регистрации теплофизических, температурно-скоростных характеристик СВС-процесса продолжают представлять интерес для исследования механизма взаимодействия и структурообразования, а также для экспериментального подтверждения последних теоретических разработок, проведенных в центре порошковой металлургии АлтГТУ. Наиболее перспективны бесконтактные, быстродействующие пирометрические регистраторы динамических оптических полей, позволяющие измерить температуру и динамику развития в любой точке плоскости регистрации . В основу методов измерения положена зависимость величины и спектрального распределения плотности энергии излучения Вl T - объекта от его температуры, определяемая для “черного” тела формулой Планка [1]

где С₁=3.7413 х 10^-12 Вт; С₂=1.436 см град; l ₀ - рабочая длина волны (константа).

В энергетической системе измерения температуры прием излучения от объекта осуществляется в одном участке D l спектра, тогда абсолютное значение потока излучения Ф, преобразуемого первичным датчиком в электрический сигнал, определяется коэффициентом А - использования потока от объекта и коэффициентом спектрального пропускания оптической системы t l [1] .

¥

Ф = А ò Мl _,Т t l dl .

Для регистрации и контроля температурных характеристик быстропротекающих СВС реакций разработана методика измерения яркостной температуры в динамике ее развития [2].

На первом этапе исследования проводится калибровка системы по эталонной лампе, ток накала которой изменяется по линейному закону с помощью программно-управляемого генератора тока. Изображение лампы проецируется на часть элементов фотоприемника, сигнал с которых после аналого-цифрового преобразования запоминается с заранее выбранным шагом в памяти ЭВМ.

На втором этапе осуществляется измерение параметров температурного поля при запомненной величине тока накала эталонной лампы. Запуск и процесс синтеза идет в специальной многоразовой стальной оснастке с кварцевым окном, через которое производится регистрация и видеонаблюдение. Метод реализован устройством, схема которого приведена на рис. 1.

Данный метод регистрации и контроля позволяет использовать быстродействующие регистраторы изображения с черно-белыми и цветными видеокамерами, выполненными на базе ПЗС и ФД матриц, обеспечивает быстродействие : 20 мс, 1 мс, 256 мкс, 32 мкс на кадр соответственно в стандартах вещательного телевидения, БОР-1 [3], Факел [4] и Факел-32 [5] с температурным диапазоном 500–1500 ° С.

Рис 1. Схема телевизионного пирометра:

1-оптическая система, 2-объект, 3-эталонная лампа, 4-окулярная система, 5-фотоприемник, 6-АЦП, 7-адресный вход,8-запоминающее устройство, 9-схема сравнения, 10-счетчик градаций яркости, 11 и 12-переключатели режима c двумя положениями 13, 14 и 15,16 соответственно, 18-генератор линейно изменяющегося напряжения, 19-усилитель тока, 20-АЦП, 21-вход записи данных, 22-источник управляющего напряжения, 23-формирователь одиночного импульса, 24-табличный преобразователь кода

Литература