10.14489/td.2017.11.pp.040-044

2017, 11 ноябрь (November)

DOI: 10.14489/td.2017.11.pp.040-044

Голобоков М. В.
МОДЕЛЬ АБСОЛЮТНО ЧЕРНОГО ТЕЛА НА ОСНОВЕ ТЕРМОСТАТА «ТЕРМОТЕСТ-05-02»
(c. 40-44)

Аннотация. Разработана и изготовлена модель абсолютно черного тела с эффективной излучающей способностью не менее 0,999. Модель предназначена для воспроизведения температуры от –50 до +30 °С. В качестве источника излучения используется специальная вставка, помещенная в жидкостный термостат. Высокая излучающая способность обеспечивается формой вставки и применением краски с высоким коэффициентом излучения. Коэффициент излучения краски и неравномерность распределения температуры во вставке определены экспериментально. Эффективный коэффициент излучения вставки вычислен с использованием зеркальнодиффузной модели отражения. Опробовано техническое решение, позволяющее исключить образование инея при низких температурах. С помощью разработанной модели достигается снижение неопределенности воспроизведения температуры в 3 – 12 раз. Полученные результаты использованы при разработке эффективных методик калибровки пирометров и тепловизоров.

Ключевые слова: пирометр, абсолютно черное тело, эффективный коэффициент излучения, неопределенность измерений.

Golobokov M. V.
MODEL OF A BLACKBODY ON THE BASIS OF THE THERMOSTAT TERMOTEST-05-02
(pp. 40-44)

Abstract. The article is devoted to designing and manufacturinga model of a black body with an effective emissivity of not less than 0,999. The model is designed to reproduce the temperature from minus 50 to plus 30 °C. The radiation source is a cavity placed in the liquid thermostat. The use of a special form of the cavity and special paints can achieve high emissivity. The emissivity of the paint and the temperature distribution along the cavity walls are determined experimentally. The effective emissivity of the cavity is calculated using the mirrordiffuse model of reflection. Tested technical solution allows to eliminate formation of frost at low temperatures. The application of the developed model can reduce the uncertainty of the reproduction of temperature in 3 – 12 times. The obtained results are used to develop effective methods of calibration of thermometers and thermal imagers.

Keywords: infrared thermometer, black body, effective emissivity, measurement uncertainty.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

М. В. Голобоков (ФБУ «Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний в Новосибирской области» (ФБУ «Новосибирский ЦСМ»), Новосибирск, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

M. V. Golobokov (State Regional Center of Standardization, Metrology and Testing in the Novosibirsk Region (FBA “Novosibirsk CSM”), Novosibirsk, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. МП 56268–14. Пирометры инфракрасные Fluke моделей 59 MAX, 59 MAX+. Методика поверки. М.: Изд-во ВНИИМС, 2014. 4 с.
2. МП 53557–13. Пирометры инфракрасные Fluke моделей 62 МАХ, 62 МАХ+. Методика поверки. М.: Изд-во ВНИИМС, 2013. 4 с.
3. Брамсон М. А. Инфракрасное излучение нагретых тел. М.: Наука, 1964. 224 с.
4. Русин С. П., Пелецкий В. Э. Тепловое излучение полостей. М.: Энергоатомиздат, 1987. 152 с.
5. Prokhorov A. V. Monte Carlo method in optical radiometry // Metrologia. 1998. V. 35. Р. 465 – 471.
6. Prokhorov A. V., Hanssen L. M. Effective emissivity of a cylindrical cavity with an inclined bottom. Pt. I. Isothermal cavity // Metrologia. 2004. V. 41. Р. 421 – 431.
7. Prokhorov A. V., Hanssen L. M. Effective emissivity of a cylindrical cavity with an inclined bottom. Pt. II. Non-isothermal cavity // Metrologia. 2010. V. 47. Р. 33 – 46.
8. Liebmann F. Infrared Uncertainty Budget Determination in an Industrial Application. URL: http://support. fluke.com/calibration-sales/download/asset/9010173_eng_a_w. pdf (дата обращения: 15.01.2017).
9. Сайт компании «Вириал». URL: http://www. virial.com/steep321.html (дата обращения: 15.01.2017).
10. ГОСТ Р 54500.3–2011. Руководство ИСО/МЭК 98-3:2009. Неопределенность измерения. Ч. 3. Руководство по выражению неопределенности измерения. М.: Стандартинформ, 2012. 101 с.
11. Госсорг Ж. Инфракрасная термография. Основы, техника, применение: пер. с фр. М.: Мир, 1988. 416 с.
12. Minkina W., Dudzik S. Infrarad Thermograpy. Errors and Uncretainties N.Y.: John Wiley & Sons, 2009. 222 p.
13. Fischer J., Saunders P., Sadli M. et al. CCT-WG5 on Radiation Thermometry, Uncertainty Budgets for Calibration of Radiation Thermometers below the Silver Point. France, Sèvres: BIPM, 2008. URL: http://www.bipm.org/wg/CCT/CCT-WG5/Allowed/Miscellaneous/Low_T_Uncertainty_Paper_Version_1.71.pdf (дата обращения: 15.01.2017).

Eng

1. Infrared thermometers of Fluke models 59 MAX, 59 MAX+. Verification procedure No. MP 56268-14. Pirometryinfrakrasnye Fluke modelej 59 MAX, 59 MAX+. Metodikapoverki. Moscow: Izdatel'stvo VNIIMS. [in Russian language]
2. Infrared thermometers of Fluke models 62 MAX, 62 MAX+. Verification procedure No. MP 53557-13. Moscow: Izdatel'stvo VNIIMS. [in Russian language]
3. Bramson M. A. (1964). Infrared radiation of heated bodies. Moscow: Izdatel'stvo Nauka. [in Russian language]
4. Rusin S. P., Peleckii V. Ie. (1987). Thermal radiation of cavities. Moscow: Izdatel'stvo Energoatomizdat. [in Russian language]
5. Prokhorov A. V. (1998). Monte Carlo method in optical radiometry, (pp. 35, 465-471). Metrologia.
6. Prokhorov A. V., Hanssen L. M. (2004). Effective emissivity of a cylindrical cavity with an inclined bottom: I. Isothermal cavity. (pp. 41, 421-431). Metrologia.
7. Prokhorov A. V., Hanssen L. M. (2010). Effective emissivity of a cylindrical cavity with an inclined bottom: II. Non-isothermal cavity. (pp. 33-47). Metrologia.
8. Frank Liebmann. Infrared uncertainty budget determination in an industrial application. Available at: http://support.fluke.com/calibration-sales/download/asset/9010173_eng_a_w.pdf (Accessed: 15 January 2017).
9. Available at: http://www.virial.com/steep321.html (Accessed: 15 January 2017).
10. Uncertainty of measurement. Part 3. The guide to the expression of uncertainty in measurement. (2012). Ru Standard No. GOST R 54500.3-2011. International Standard No. ISO/IEC 98-3:2009. Russian Federation. Moscow: Izdatel'stvo Standartinform. [in Russian language]
11. Gaussorgues G. (1984). La Thermographie infrarouge. Principes-Technologie-Applications. Paris: Publishing house TechnigueetDocumrntation Lavoisier.
12. Minkina W., Dudzik S. (2009). Infrared thermography. Errors and uncertainties. N.Y.: John Wiley & Sons.
13. J. Fischer, P. Saunders, M. Sadli, M. Battuello, C. W. Park, Y. Zundong, H. Yoon, W. Li, E. van der Ham, F. Sakuma, Y. Yamada, M. Ballico, G. Machin, N. Fox, J. Hollandt, M. Matveyev, P. Bloembergen and S. Ugur (2008). CCT-WG5 on radiation thermometry, uncertainty budgets for calibration of radiation thermometers below the silver point. BIPM, Sèvres, France. Available at: http://www. bipm.org/wg/CCT/CCT-WG5/Allowed/Miscellaneous/Low_T_Uncertainty_Paper_Version_1.71.pdf (Accessed: 15 January 2017).

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа статьи заполните форму:

Форма заказа статьи

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please fill out the form below: